VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE
Diplomová práce
2009/2010
Veronika Dolejší
0
VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE FAKULTA TECHNOLOGIE OCHRANY PROSTŘEDÍ
Ústav chemie ochrany prostředí
Posouzení environmentálních dopadů mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem pomocí metody LCA Diplomová práce
Bc. Veronika Dolejší
Praha, květen 2010
1
Prohlášení Název práce: Autor: Studijní obor: Ústav: Vedoucí diplomové práce:
Posouzení environmentálních dopadů mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem pomocí metody LCA Bc. Veronika Dolejší Chemie a technologie ochrany životního prostředí Ústav chemie ochrany prostředí doc. Ing. Vladimír Kočí, Ph.D.
Tato diplomová práce byla vypracována na Ústavu chemie ochrany prostředí Vysoké školy chemicko-technologické v Praze v období (leden 2009 – květen 2010).
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatně s vyznačením všech použitých pramenů a spoluautorství. Souhlasím se zveřejněním diplomové práce podle zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách, ve znění pozdějších předpisů. Byla jsem seznámen s tím, že se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů.
Praha, 1.5.2010
.................................................... Podpis diplomanta
2
Poděkování: Chtěla bych poděkovat panu doc. Ing. Vladimíru Kočímu, Ph.D, který mi po celou dobu ochotně pomáhal a radil. Ráda bych také poděkovala Mgr. Karlu Kolářovi z Pražských vodovodů a kanalizací, a.s. za poskytnutí informací týkajících se úpravny vody Želivka.
3
Abstrakt: Cílem diplomové práce bylo posoudit environmentální dopady mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem pomocí metody LCA. Metoda LCA je systematický postup, podle něhož lze stanovit vlivy, kterými působí výrobkový systém během svého celého životního cyklu na životní prostředí. Jako funkční jednotka pro výrobkové systémy bylo zvoleno zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok. Výrobkový systém mytí nádobí v automatické myčce o šířce 60 cm, výrobkový systém mytí nádobí v automatické myčce o šířce 45 cm, výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou byly namodelovány v softwarovém nástroji GaBi 4, posouzeny dopadovými kategoriemi charakterizačního modelu CML 2001 - Dec. 07 a následně normalizovány normalizačním model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3. V průběhu studie LCA bylo zjištěno, že největší vliv na výsledný environmentální dopad má užitná fáze životního cyklu. Konečný dopad na životní prostředí je tedy dán hlavně skutečnou spotřebou teplé vody při konvenčním mytí nádobí. U výrobkového systému mytí nádobí v automatické myčce jsou spotřeby elektrické energie a vody dány konstrukcí myčky. Ze studie LCA vyplývá, že výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 45 cm má nejnižší negativní dopad na životní prostředí, následuje výrobkový systém mytí nádobí v myčce o šířce 60 cm, výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou. Ohřev vody zemním plynem je ekologičtější než ohřev vody elektrickou energií. Ve studii byla také formulována doporučení vedoucí k omezení negativních dopadů výrobkových systémů na životní prostředí. Diplomová práce také zahrnuje studie LCC (Life Cycle Costing), což v tomto případě znamená porovnání peněžních nákladů posuzovaných výrobkových systémů. Způsoby mytí nádobí v pořadí podle finanční náročnosti od nejlevnějšího: Mytí nádobí v napuštěném dřezu při ohřevu vody zemním plynem, mytí nádobí v napuštěném dřezu při ohřevu vody elektrickou energií, mytí v myčce o šířce 45 cm, mytí pod tekoucí vodou při ohřevu vody plynem, mytí v myčce o šířce 60 cm a mytí pod tekoucí vodou při ohřevu vody elektrickou energií.
4
Summary: The aim of the Diploma thesis was to use the LCA method to evaluate the environmental assessment of washing up in a dishwasher and in a traditional way. LCA (Life Cycle Assessment) is a tool for the systematic evaluation of the environmental aspects of a product or service system through all stages of its life cycle. Washing the dishes for a quadripartite family for 1 year was chosen as the functional unit used for product systems. The product system of washing the dishes in a dishwasher 60 cm wide, the product system of washing the dishes in a dishwasher 45 cm wide, the product system of washing the dishes in full sink and the product system of washing the dishes under running water were simulation by the GaBi 4 software tool, then they were evaluated using the impact categories of the CML 2001 - Dec. 07 characterization model and finally they were normalized by the CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3 normalization model. The LCA study has shown that the biggest influence on the extent of the environmental impact is exercised during the service life of a product’s lifecycle. The final environmental impact is therefore determined by the actual amount of hot water used when washing up in the traditional way. For product system of washing the dishes in a dishwasher consumption of electricity and water are determined by particular construction features. The results of the LCA study indicate that the negative environmental impact of the product system of washing up in a dishwasher 45 cm wide is lowest, subsequently washing the dishes in a dishwasher 60 cm wide, washing the dishes in full sink and washing the dishes under running water. Water heating of natural gas is more ecological than electric water heating. The study also offers recommendations whose purpose is to reduce the negative environmental impact of the product systems. The Diploma thesis also includes a LCC (Life Cycle Cost) studies used for comparing the financial cost of the evaluated product systems. Methods of washing the dishes in order of financial expenses: washing the dishes in full sink (water heating by natural gas), washing the dishes in full sink (electric water heating), washing the dishes in a dishwasher 45 cm wide, washing the dishes under running water (water heating by natural gas), washing the dishes in a dishwasher 60 cm wide and washing the dishes under running water (electric water heating).
5
Seznam symbolů a zkratek: ADI – acceptable daily intake ČOV – čistírna odpadních vod ČR – Česká republika ČSN – česká státní norma EN – evropská norma Equiv. – equivalence – ekvivalent EU – Evropská unie FAETP - Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential GWP - global warming potential HTP - Human Toxicity Potential Chem. - chemický ISO - International Organization for Standardization: mezinárodní norma LCA - life cycle assessment - posuzování životního cyklu LCC - Life Cycle Costing – Náklady životního cyklu LCI –life cycle inventory analysis - inventarizační analýza, druhá fáze LCA LCIA – life cycle impact assessment - hodnocení dopadů životního cyklu, třetí fáze LCA MAETP - Marine Aquatic Ecotoxicity Potential Např. – například PET - polyethylen tereftalát POCP - Photochemical Ozone Creation Potential RAD - radiace TETP - Terrestrial Ecotoxicity Potential
6
Obsah: 1 2
3
4 5 6
Úvod............................................................................................................................... 8 Teoretická část ............................................................................................................... 9 2.1 Studie LCA (posuzování životního cyklu) ............................................................ 9 2.1.1 Obecně o studii LCA ..................................................................................... 9 2.1.2 Aplikace metody LCA ................................................................................. 10 2.1.2.1 První fáze LCA – stanovení cíle a rozsahu .............................................. 11 2.1.2.2 Druhá fáze LCA – inventarizační analýza (LCI) ..................................... 14 2.1.2.3 Třetí fáze LCA- Hodnocení dopadu životního cyklu (LCIA) ................. 15 2.1.2.4 Čtvrtá fáze LCA- interpretace životního cyklu. ....................................... 21 2.1.3 Komparativní studie LCA ............................................................................ 23 2.2 Mytí nádobí .......................................................................................................... 24 2.2.1 Mytí v automatické myčce ........................................................................... 24 2.2.1.1 Historie..................................................................................................... 24 2.2.1.2 Funkce myčky .......................................................................................... 25 2.2.1.3 Druhy myček............................................................................................ 26 2.2.1.4 Mycí programy ........................................................................................ 26 2.2.1.5 Chemické prostředky ............................................................................... 27 2.2.1.6 Recyklace ................................................................................................. 28 2.2.2 Mytí konvenčním způsobem ........................................................................ 30 2.2.3 Srovnání mytí nádobí v myčce a ručního mytí ............................................ 31 Experimentální část...................................................................................................... 32 3.1 GaBi 4 .................................................................................................................. 32 3.2 Studie LCA – Porovnání mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem ......................................................................................................................... 35 3.2.1 První fáze LCA – stanovení cíle a rozsahu .................................................. 35 3.2.1.1 Stanovení cíle ........................................................................................... 35 3.2.1.2 Stanovení rozsahu studie ......................................................................... 36 3.2.2 Druhá fáze LCA – inventarizační analýza (LCI) ......................................... 41 3.2.2.1 Příprava a realizace sběru údajů .............................................................. 41 3.2.2.2 Vztažení získaných údajů k jednotkovému procesu a k funkční jednotce 53 3.2.2.3 Zpřesnění hranic systému ........................................................................ 54 3.2.2.4 Schémata .................................................................................................. 55 3.2.3 Třetí fáze LCA- Hodnocení dopadu životního cyklu (LCIA) ..................... 57 3.2.3.1 Klasifikace ............................................................................................... 57 3.2.3.2 Charakterizace ......................................................................................... 57 3.2.3.3 Normalizace ............................................................................................. 58 3.2.3.4 Analýza citlivosti ..................................................................................... 59 3.2.3.5 Jiný scénář - Část nádobí se myje ručně a část v myčce.......................... 73 3.2.4 Čtvrtá fáze LCA- interpretace životního cyklu ............................................ 77 3.2.4.1 Identifikace významných zjištěních......................................................... 77 3.2.4.2 Vyhodnocení ............................................................................................ 81 3.2.4.3 Závěry a doporučení ................................................................................ 83 3.3 Náklady životního cyklu LCC (Life Cycle Costing) ........................................... 86 Výsledky a diskuze ...................................................................................................... 88 Závěr ............................................................................................................................ 91 Seznam použité literatury ............................................................................................ 92
7
1 Úvod Mytí nádobí je činnost, se kterou se musí každý z nás denně vypořádat. Minuly doby, kdy člověk neměl na výběr, jak tuto činnost provádět. Dnes si můžeme vybrat, jestli chceme trávit svůj volný čas u dřezu nebo investovat čas a peníze na výběr a koupi myčky. Čas je pro dnešního člověka důležitý faktor, o kterém vždy musíme uvažovat. Do hry kromě ušetřeného času vstupují samozřejmě peníze. Před koupí zvážíme, zda peníze ušetřené na vodě a el. energii při mytí v myčce vyváží pořizovací cenu. Peníze a čas jsou jedna věc. Moderní člověk však uvažuje ještě jinak. Mnoho z nás pečlivě třídí odpad, jezdí MHD, šetří energiemi a vůbec se snaží žít tak, aby byl co nejmenší zátěží pro životní prostředí. Obyčejný člověk může v tomto ohledu ovlivnit jen obyčejné věci. Jde právě o každodenní běžné činnosti a tak mnohé z nás už napadla otázka: „Je šetrnější k životnímu prostředí mytí v myčce nebo ruční mytí?“ Na tuto otázku se bude snažit odpovědět tato studie. Předem lze říci, že odpověď nebude nikterak jednoduchá. Ovlivnění životní prostředí je široká oblast, která se nutně musí členit do mnoha kategorií. Tato studie je však primárně určena veřejnosti, takže na konci zazní i přímá a jednoduchá odpověď na položenou otázku. Environmentální dopad budu posuzovat metodou LCA – posuzování životního cyklu, což znamená, že se zkoumá dopad systému na životní prostředí během celého životního cyklu, tj. od výroby, přes užitnou fázi až po likvidaci odpadu. Produktové systémy (mytí nádobí jednotlivými způsoby) budou namodelovány pomocí softwaru GaBi 4, což je speciální databázový nástroj sloužící hlavně ke komplexnímu environmentálnímu bilancování. Ve studii budu vycházet, pokud to půjde, z průměrných hodnot. To také znamená, že budu uvažovat průměrného člověka, který nebude kupovat obvykle dražší a bohužel často špatně dostupné ekologicky šetrné výrobky. Výsledky studie budou vždy relativní. Stále bude záležet jen na nás, jestli například použijeme fosfátové nebo bezfosfátové prací prášky do myčky. Studie by nám hlavně měla dát další informace, abychom se nakonec rozhodli správně. Výsledek studie je také časově závislý. V budoucnosti se například mohou změnit určité faktory, kterými se může výsledek studie zvrátit. Hodnoty použité ve studii jsou, pokud možno, co nejnovější a oblastně specifikované na Českou republiku.
8
2 Teoretická část 2.1 Studie LCA (posuzování životního cyklu) 2.1.1 Obecně o studii LCA Metoda LCA (Life Cycle Assessment) je systematický postup, podle něhož lze stanovit vlivy, kterými působí výrobkový systém během svého celého životního cyklu na životní prostředí. To znamená, že zkoumáme vliv výroku na životní prostředí od fáze těžby a dopravy surovin, přes užitnou fázi až po jeho likvidaci nebo recyklaci. Pojem studie LCA znamená aplikaci metody LCA na určitý výrobek. Pod pojmem zpracovatel se rozumí jednotlivec nebo skupina lidí, která tuto studii provádí. Výrobkový systém je soubor všech procesů, z nichž se skládá životní cyklus posuzovaného výrobku. Jeden výrobek tak může vykazovat rozdílný dopad na životní prostředí jenom v důsledku existence jiných procesů v jeho výrobkovém systému. Metodou LCA se tedy nestanovuje dopad výrobku, ale dopad procesů, z nichž se posuzovaný životní cyklus výrobkového systému skládá. Životní cyklus v sobě zahrnuje všechna stádia, jimiž během své existence výrobek projde. Dopad výrobkového systému na životní prostředí je tak posuzován od vlivu, jenž má získání surovin potřebných k vytvoření výrobku z přírody, přes vlivy vznikající při zpracování surovin na materiály, při vlastní výrobě výrobku i při spotřebě výrobku k vlivům, které má na svědomí likvidace výrobku jako spotřebního odpadu. Kromě vlivů způsobených výrobními procesy se hodnotí i vlivy způsobené dopravou materiálů, výrobků i vzniklého odpadu. Pod pojmem negativní dopad životního cyklu výrobku na životní prostředí se rozumí soubor všech negativních vlivů, jimiž sledovaný výrobek působí na životní prostředí v průběhu svého celého životního cyklu. Při studii LCA jsou vždy velmi důležité hranice systému, což je stanovené rozhraní mezi výrobkovým systémem a jeho okolím. Hranice systému vždy ovlivní výsledky metody. Pro studii LCA je podstatné dodržování tzv. transparentnosti. Transparentnost znamená otevřené, úplné a srozumitelné předložení informací. Jedná se jak o číselné údaje a učiněné předpoklady, tak i o jiné úvahy významné pro studii. Transparentnost studie je
9
důležitá pro snadnou orientaci ve studii a její kontrolu. Transparentnost také usnadňuje provádění oprav nebo případné přepracování studie z důvodu zjištění nových okolností. Informace ve studii musí být podány takovým způsobem, aby byla studie snadno srozumitelná a případně opakovatelná. Při dodržení transparentnosti lze pak studii opakovat krok za krokem a zároveň ověřit správnost výpočtů a původ dat. Přístup LCA je iterativní. Informace zjištěné během rozpracovávání studie mohou ovlivnit vstupní předpoklady a ty následně opět další průběh analýzy. LCA pomáhá porozumět celkové významnosti systému v životní prostředí. Podporuje identifikaci významných environmentálních aspektů produktů. Jedním z úkolů LCA je provést hodnocení zatížení životního prostředí výrobkem, procesem nebo činností, a to identifikací a kvantifikací užité energie a materiálů i množství odpadu uvolněného do životního prostředí. Dalším úkolem je identifikování a zvážení možností, jimiž lze přispět ke zlepšení stavu. Zajistit vytváření celkového obrazu o možných interakcích činností a životního prostředí. Přispět k všestrannému pochopení zvláštní povahy a vzájemně podmíněných důsledků lidských aktivit pro životní prostředí. Jedním z cílů LCA může být také předání řídícím orgánům informace, které definují účinky těchto aktivit na životní prostředí a naznačují vhodná řešení pro jeho zlepšení 1. Metoda LCA je standardizována v normách: ČSN EN ISO 14040:2006 (01 0940) Environmentální management - Posuzování životního cyklu - Zásady a osnova ČSN EN ISO 14044 :2006 (01 0944) Environmentální management – Posuzování životního cyklu - Požadavky a směrnice
2.1.2 Aplikace metody LCA Postup při aplikaci metody LCA je normalizovaný a rozděluje se do čtyř fází: 1. Fáze stanovení cíle a rozsahu 2. Fáze inventarizační analýzy 3. Fáze hodnocení dopadu 4. Fáze interpretace
10
2.1.2.1 První fáze LCA – stanovení cíle a rozsahu První fáze LCA je fází plánovací. Nejprve se přesně vymezí cíl studie a s tím související zamýšlené použití studie, důvody pro provádění studie a také předpokládané publikum, tedy osoby, které budou s výsledky studie seznámeny2.
2.1.2.1.1 Stanovení cíle Při stanovení cíle je nutné písemně odpovědět na tyto otázky: i)
Proč je studie LCA vypracovává, z jakého důvodu a jaký je hlavní účel?
ii)
K čemu budou výsledky studie LCA použity?
iii)
Pro koho se studie vypracovává, kdo ji bude používat?
Ad i) Stanovení důvodu a účelu Jedním z důvodů je vždy zjištění základních informací o materiálově energetických tocích mezi daným výrobkovým systémem a životním prostředím. To je ovšem podstata metody. Je tedy třeba ještě odpovědět, proč nás tyto informace zajímají a za jakým účelem je chceme zjistit. Mezi nejčastější důvody patří: •
Zjištění příčin negativního dopadu posuzovaných životních cyklů a nalezení způsobu jejich odstranění. Např.: Stanovení požadavků pro udělování značky ekologicky šetrný výrobek
•
Porovnání různých životních cyklů a rozhodnutí, který z nich je z hlediska životního prostředí výhodnější. Například při posouzení nové technologické linky před jejím zavedením.
•
Nalezení takového životního cyklu výrobu, který bude mít při zachování všech požadovaných vlastností (funkčnost, ekonomičnost i estetická stránka) nejnižší dopad na životní prostředí. Díky metodě LCA tak vznikl ekodesign, což je nový obor zabývající se navrhováním nových výrobků, které kromě klasických požadavků zvažuje i požadavky týkající se ochrany životního prostředí2.
Ad ii) Stanovení použití studie Stanovení použití studie je důležité z hlediska kvality dat. Pod pojmem kvalita dat se rozumí schopnost údaje splnit vytyčené požadavky. Patří sem i otázka přesnosti, reprodukovatelnosti a specifičnosti údajů. Specifické údaje jsou data specifická pro určitý
11
podnik nebo výrobní operaci. Obecné údaje jsou jejich opakem. Jsou to data, která jsou pro určité procesy uvedena v literatuře. Obecná data nemusí vždy odpovídat konkrétnímu případu a mohou být i zastaralá. Proto musí být u údajů uveden pramen a čas, kdy byla získána. Při studiích, které mají orientační nebo pedagogický charakter lze vycházet z obecných údajů, jejichž přesnost není velká.. Orientační studie většinou slouží k zjištění, které fáze životního cyklu nejvíce ovlivňují životní prostředí a kterými látkami je tento negativní dopad způsoben a jestli je vůbec možné snížit negativní dopad výrobku na životní prostředí. Je-li ovšem studie důležitá pro rozhodování, která varianta bude vybrána nebo bude podle výsledku studie učiněno rozhodnutí finančního nebo politického charakteru, je nutné, aby použité údaje měly co největší kvalitu a byly specifické pro daný případ2. Ad iii) Stanovení adresáta studie Je nutné stanovit komu je studie určena a uzpůsobit tomu styl psaní. Také je třeba stanovit zda jde o studii privátního nebo veřejného charakteru. Jak u privátní, tak u veřejné studie se musí uvést zadavatel a upřesnit míra specifičnosti a stupeň utajení dat a výsledků2.
2.1.2.1.2 Stanovení rozsahu studie Rozsah je třeba definovat dostatečně podrobně, aby šířka i hloubka analýzy byla v souladu se zaměřením na stanovené cíle studie. Všechny hranice, metodologie, kategorie dat a přijaté předpoklady je třeba stanovit jasně, srozumitelně a viditelně. Tím se rozumí geografický rozsah studie (místní, regionální, státní, kontinentální a světový) i doba platnosti studie (životnost výrobku, časový horizont procesů a trvání vlivů). Další úpravy rozsahu studie budou zřejmě nutné po prvním vyhodnocení různých komponentů, kdy jsou identifikovány klíčové problémy. Během studie LCA lze mnohdy zpřesnit rozsah studie podle průběžně získávaných informací. Při stanovení rozsahu studie se určují následující položky:
Funkce systému či systémů
Funkční jednotka
Posuzovaný systém
Hranice systému
Alokační postupy
12
Typy dopadů; metodologie hodnocení dopadů a následná interpretace pro použití
Požadavky na údaje
Předpoklady
Omezení
Požadavky na kvalitu počátečních údajů
Typ kritického přezkoumání (je-li)
Typ a formát zprávy vyžadované pro studii Funkce výrobkového systému je totožná s funkcí výrobku, jehož životní cyklus
budeme posuzovat. Stanovení funkce výrobkového systému musí pochopitelně souhlasit s cílem studie. Stanovit funkci výrobkového systému tak znamená vymezit co nejpřesněji funkci (službu), kterou posuzovaný výrobek plní ve spotřební sféře. Toto vymezení je kvalitativní. Funkční jednotka je kvantifikovaný výkon výrobkového systému, který slouží jako referenční jednotka ve studii posuzování životního cyklu. Účelem stanovení funkční jednotky je vytvořit si míru pro porovnávání výkonu těch výrobkových systémů, jež poskytují stejnou službu. Charakter a rozměr funkční jednotky jsou více méně dány již funkcí výrobkového systému. Zato velikost funkční jednotky můžeme zvolit podle svého uvážení. Ze stanovené funkční jednotky vyplynou referenční toky neboli hodnoty výstupů z odpovídajících výrobkových systémů. Při porovnávání velikosti negativních dopadů na životní prostředí porovnáváme vždy výrobkové systémy, jejichž velikosti odpovídají stanovované funkční jednotce. Posuzovaný výrobkový systém se obvykle znázorňuje jednoduchým schématem, kde jsou vyznačeny jednotkové procesy a toky energií a materiálů. Hranice modelovaného výrobkového systému určují jednotkové procesy zařazené do tohoto systému. Po sestavení základního schématu hlavní výrobní řady životního cyklu výrobku je zapotřebí doplnit toto schéma o vedlejší řady, jež odrážejí subsystémy výroby pomocí materiálů a subsystémy zpracovávající vzniklé výrobní odpady. O zařazení subsystému do výrobkového systému rozhoduje podíl, kterým daný subsystém přispívá ke konečnému výsledku. Když zařazení subsystému změní celkový výsledek o méně než 5%, tak nemusí být takový subsystém do výrobkového systému zařazen. Metoda LCA je založena na sběru údajů a jejich zpracování, takže je nutné vědět, jaké údaje je nutné shromažďovat. Jde hlavně o údaje energetické a materiálové.
13
Ve studii LCA se často vyskytují předpoklady, které je nutno udělat, aby bylo vůbec možné studii provést. Kvůli transparentnosti je nutné tyto předpoklady na patřičném místě uvést. Pro správné používání metody je nutné znát její omezení z hlediska možnosti jejího použití i z hlediska získaných výrobků. Požadavky na kvalitu údajů musí být vždy stanoveny tak, aby umožnily dosažení vytyčeného cíle. Ve studii je zapotřebí zhodnotit následující požadavky na kvalitu údajů: časový, geografický a technologický rozsah, přesnost, úplnost, reprezentativnost, konzistenci a reprodukovatelnost2.
2.1.2.2 Druhá fáze LCA – inventarizační analýza (LCI) Inventarizační analýza je kvantitativním popisem všech toků materiálu a energie přes hranici systému směrem dovnitř i vně vlastního systému. Do inventarizační analýzy je řazeno 6 procesů: i)
Příprava a realizace sběru údajů
Vlastní sběr údajů vyžaduje výbornou znalost podstaty každého jednotkového procesu. Postupy používané pro sběr údajů závisí na charakteru jednotkových procesů. Tyto postupy jsou například: přímé měření, údaje z literatury, kvalifikované odhady. ii)
Validace získaných údajů
Validace je kontrola platnosti údajů. iii)
Vztažení získaných údajů k jednotkovému procesu a k funkční jednotce
Sesbírané údaje se musí přepočítat na funkční jednotku iv)
Zpřesnění hranic systému
Při zpracovávání údajů může dojít k potřebě zmenšit nebo zvětšit výrobkový systém kvůli zjištění, zda jsou nebo nejsou informace důležité. Dalším důvodem ke zpřesnění hranic je nereprodukovatelnost údajů. v)
Alokace toků
Alokace je rozdělení vstupních a výstupních toků jednotkového procesu vzhledem k posuzovanému výrobkovému systému (ČSN EN ISO 14040). Alokace je nutná, jestliže v jednotkovém procesu nevzniká jen jeden požadovaný meziprodukt, ale také další nepožadované produkty. vi)
Interpretace výsledků2
14
2.1.2.3 Třetí fáze LCA- Hodnocení dopadu životního cyklu (LCIA) LCIA hodnotí důležitost potenciálních dopadů na životní prostředí na základě výsledků inventarizační analýzy. Hodnocení dopadů je srovnávání významnosti každého emisního toku vzhledem k celkovým známým dopadům lidské činnosti v dané kategorii LCIA zahrnuje spojení inventarizačních údajů se specifickými dopady na životní prostředí. Úroveň detailů, volba hodnocených dopadů a použitých metodologií závisí na cíli a na rozsahu studie. Výstupem z LCIA je soubor výsledků indikátorů různých kategorií dopadu. Kategorie dopadu je třída představující problém v životním prostředí, jenž je způsobován lidskou činností a ke kterému lze přiřadit výsledky inventarizace. Základní kategorie dopadu - kategorie, které jsou hodnoceny vesměs ve všech studiích LCA.
Úbytek neobnovitelných (abiotických) zdrojů
Využívání krajiny (pokles množství využitelné krajiny)
Změny klimatu
Úbytek stratosférického ozónu
Humánní toxicita
Ekotoxicita (sladkovodní, mořská, terestrická)
Tvorba foto-oxidačních látek
Acidifikace
Eutrofizace
Specifické kategorie dopadu - kategorie používány u určitých studií LCA, kde si to vyžádá definice cílů a rozsahu. Využívání krajiny (úbytek funkcí krajiny potřebných pro život; úbytek biodiversity) Ekotoxicita (sladkovodní a mořské sedimenty) Ionizační záření Zápach (zapáchající plyny) Hluk Odpadní teplo Ztráty na životech
15
2.1.2.3.1 Charakterizační model CML 2001 - Dec. 07:
Globální oteplování (GWP 100 years) Plyny v atmosféře umožňují průchod slunečního záření na povrch Země, ale zároveň odrážejí infračervené záření vyzařované zemským povrchem částečně zpět k Zemi. Tento jev se nazývá skleníkový efekt. Přirozený skleníkový efekt je nezbytný pro život na Zemi. Když se zvýší množství skleníkových plynů (CO, CO2, CH4), tak se zachycuje i ta část sluneční energie odražené zemským povrchem, která by jinak byla vyzářena do vesmíru. Zadržené paprsky způsobují zvyšování teploty atmosféry. Globální zvýšení teploty má pak za následek např.: tání ledovců→ zvyšování hladiny moří→ potápění ostrovů. Jako referenční látka se používá CO2. GWP pro oxid uhličitý je tedy 1. Ostatní skleníkové plyny mají GWP tak vysoké, aby tato hodnota souhlasila se schopností tohoto plynu způsobovat globální oteplování oproti CO2.3
Acidifikace (AP) Acidifikace je proces okyselování půdního nebo vodního prostředí způsobený nárůstem koncentrace H+ iontů, které se do prostředí dostaly atmosférickým spadem emisí. Acidifikující látky (kyseliny, oxidy síry a dusíku, sulfan, amoniak) způsobují jak narušení půd a vod, tak i přímo poškozování vegetace. NOx a SO2 v atmosféře a na povrchu vegetace reagují s vodou za vzniku k. sírové a dusičné. Rostliny a stromy po intenzivním kyselém spadu odumírají. Při acidifikaci dochází také k vyluhování toxických kovů, které mají obvykle při nižším pH toxičtější formu. Dochází ke snížení biodiversity. Referenční látka je SO23.
Eutrofizace (EP) Eutrofizace je pojem obsahující všechny potenciální dopady zvýšení koncentrace živin (fosfor, dusík) v prostředí. Neúměrné zvýšení množství živin způsobuje v prostředí změny v druhovém složení nebo výrazný nárůst biomasy ve vodních a půdních ekosystémech. Emise látek pro tuto kategorii můžeme rozdělit na látky bezprostředně sloužící jako živiny (obsahující biologicky dostupný fosfor, dusík) a na látky biologicky rozložitelné, které přispívají přímo ke kyslíkovému deficitu3.
16
Ekotoxicita: Za ekotoxickou považujeme látku, která působí toxicky na živé organismy a tím nepříznivě ovlivňuje funkce, strukturu a rovnováhu v přírodním ekosystému, kde tento organismus žije. Toxické působení látek v prostředí má za následek vymírání druhů, snižování četnosti populací, snižování biodiversity, ale také snižování kvality a vydatnosti přírodních surovinových zdrojů. Toxické působení na ekosystémy způsobuje jejich narušení nebo i zánik. Je nutné brát v úvahu, že přírodní ekosystémy jsou obvykle úzce spjaté. Charakterizačním faktorem je potenciál ekotoxicity ETP. Hodnoty ETP se liší pro různé ekosystémy. Charakterizační model CML 2001- Dec. 07 zahrnuje: ekotoxicita sladkovodní (FAETP) ekotoxicita terestrická (TETP) – půdní systém3
Humánní toxicita (HTP) Humánní toxicita zahrnuje nepříznivé účinky látek emitovaných do prostředí na zdraví člověka. Nepříznivých účinků látek existuje velké množství. Jde například o mutagenitu, karcinogenitu, teratogenitu, akutní toxicitu, genotoxicitu atd. Pro míru jedovatosti látek se používá parametr přijatelné denní dávky ADI. V legislativě jsou zakotveny nejvyšší přípustné koncentrace hlavních znečišťujících látek v jednotlivých složkách prostředí nebo v produktech. Jako charakterizační faktor se používá potenciál toxicity HTP (Human Toxicity Potential). Referenční látkou je 1,4 – dichlorbenzen3.
Úbytek abiotických zdrojů (ADP) Nadměrná spotřeba surovin povede k jejich nedostatku v budoucnosti. Při čerpání
surovin
dochází
také
k nepříznivým
environmentálním
dopadům
v důsledku těžby, zpracování a dalších operacích. Neobnovitelné abiotické suroviny jsou např.: ropa, zemní plyn, různé rudy. Mezi obnovitelné abiotické zdroje patří zemědělská půda, podzemní vody aj. Charakterizačním faktorem spotřeby abiotických surovin je potenciál úbytku surovin ADP (Abiotic Depletition Potential). Je to poměr mezi množstvím spotřebované suroviny ke globální zásobě této suroviny. Referenční látka je antimon3.
17
Úbytek stratosférického ozónu (ODP) Kvůli úbytku
stratosférického
ozónu dochází k většímu pronikání
slunečního UV záření na zemský povrch, což negativně ovlivňuje zdraví lidí, kvalitu přírodního prostředí a přírodních zdrojů. Narušením ozonosféry dochází ke změnám regionálního i globálního klimatu. Může to mít i přímé biologické následky. Látky, které nejpodstatněji narušují ozonovou vrstvu jsou halogenované uhlovodíky, methan a oxidy dusíku. Nejvýznamnější nepříznivé účinky UV záření jsou: vyšší výskyt rakoviny kůže, šedých zákalů, snížení přirozené imunity lidí, narušeni ekosystémů pevnin i oceánů, intenzivní postižení mořského fytoplanktonu a zooplanktonu, koroze povrchů atd. Referenční látkou je CFCl33.
Tvorba fotooxidantů (POCP) Indikátorem fotochemického smogu (vzniku fotooxidantů) je přízemní ozón. Mezi fotooxidanty patří skupina různých nestabilních oxidujících látek vznikajících při reakcích těkavých organických látek s kyslíkatými sloučeninami a oxidy dusíku vyskytujícími se přirozeně v troposféře. Hlavní toxické fotooxidanty jsou ozón, peroxoacetyl nitrát (PAN) peroxid vodíku, radikál peroxidu vodíku a další radikály jež vznikají jako meziprodukty oxidačních reakcí. Všechny reaktivní látky vznikající z fotochemických reakcí mají nepříznivé účinky na životní prostředí. Fotooxidanty například poškozují DNA buněk a podporují vznik nádorů. Charakterizačním faktorem dopadové kategorie tvorba fotooxidantů je potenciál vzniku troposférického ozónu POCP (Photochemical Ozone Creation Potential), který vyjadřuje, jak významně se daná látka podílí na vzniku troposférického ozónu. Referenční látku je ethen3.
18
Tabulka I: Kategorie dopadu (CML 2001 - Dec. 07) a jejich výsledky indikátoru kategorie dopadu.
Kategorie dopadu Globální oteplování Acidifikace Eutrofizace Ekotoxicita sladkovodní Ekotoxicita terestrická Humánní toxicita Úbytek abiotických zdrojů Úbytek stratosférického ozónu Tvorba fotooxidantů
Výsledek indikátoru kategorie dopadu [kg CO2-Equiv.] [kg SO2-Equiv.] [kg Phosphate-Equiv.] [kg DCB-Equiv.] [kg DCB-Equiv.] [kg DCB-Equiv.] [kg Sb-Equiv.] [kg R11-Equiv.] [kg Ethene-Equiv.]
Etapa hodnocení dopadů sestává z následujících tří kroků: 1) Klasifikace – přiřazení inventarizačních údajů ke kategoriím dopadů 2) Charakterizace – modelování inventarizačních údajů uvnitř kategorií dopadů 3) Normalizace – vzájemná porovnatelnost3
2.1.2.3.2 Klasifikace Klasifikace je krok, ve kterém se výsledky z inventarizace přidělují jednotlivým kategoriím dopadů. Každá emise látky do prostředí je dle svých účinků přiřazena konkrétní kategorii dopadu. Po klasifikaci následující charakterizace přepočítává emise v jednotkách objemu či hmotnosti na potenciály environmentálních dopadů. V klasifikaci je nutné určit, které emisní toky se podílejí na které dopadové kategorii. Některé látky způsobují nepříznivé účinky ve více kategoriích dopadů. Pravidlem by mělo být hodnocení dopadů ve všech relevantních kategoriích daných konkrétním případem. V některých případech příspěvek k jedné dopadové kategorii vylučuje příspěvek ke druhé3.
2.1.2.3.3 Charakterizace Na základě přiřazení emisních toků jednotlivým kategoriím dopadu provedeným v části klasifikace se ve fázi charakterizace provádí vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie. Aby bylo možné vyjádřit příspěvky emisí různých látek na dopadové kategorie, je třeba pro každou kategorii zvolit jednotku, kterou se míra potenciálního poškození bude vyjadřovat. Tuto jednotku nazýváme Indikátor kategorie. Indikátor kategorie dopadu životního cyklu je kvantifikovatelná jednotka schopná vyjádřit změny v kategorii dopadu. Schopnost látek podílet se na dopadové kategorii je vyjádřena
19
pomocí ekvivalentu indikátoru, to znamená, kolikrát více ve srovnání s indikátorovou látkou se daná látka na dopadové kategorii podílí. Ekvivalent indikátoru se nazývá charakterizační faktor (potenciál dopadu). Výsledek indikátoru je číselné vyjádření dopadu hodnoceného procesu nebo produktu na zvolenou kategorii dopadu. Je to součet potenciálů dopadu všech emisí všech látek přispívajících ke konkrétní kategorii dopadu. Charakterizace hodnoceného systému se provede pro všechny zvolené kategorie dopadu. Výstupem charakterizace je tedy soubor hodnot výsledků indikátorů, profil dopadů pro všechny kategorie dopadu3.
2.1.2.3.4 Normalizace Normalizace se provádí za účelem zvýšení srovnatelnosti dat z různých kategorií dopadu a tím i zajistit základ pro vyhodnocení. Porovnáváme-li dva systémy z hlediska jejich dopadů na životní prostředí, zřídka kdy je jeden z nich lepší ve všech směrech. Normalizace slouží k vyjádření, jak velký podíl dopadu na životní prostředí hodnocená technologie či produkt má vzhledem k dopadu celkové lidské činnosti na danou kategorii v určitém časovém horizontu. Porovnávat jednotlivé číselné rozdíly mezi různými kategoriemi není možné, neboť čísla souvisí s jinými účinky a jsou v různých jednotkách. Potenciální dopady je nutné porovnávat v nějakém obecném a společném měřítku, tak aby bylo možné posoudit, zda je nebo není míra jednotlivých dopadu významná. Normalizace má za cíl vyjádřit relativní významnost velikosti výsledků indikátorů kategorií dopadu mezi sebou a vyjádřit jejich rozdíly v podobě vhodné k celkovému hodnocení. Volbu referenční hodnoty je třeba vždy pečlivě zvážit. Normalizací získáme představu o tom, jak významnou měrou se bude námi posuzovaný životní cyklus výrobku podílet na celkovém, lidmi způsobovaném, narušování jednotlivých dopadových kategorií. Jde tedy o vyčíslení, jak moc se celkový lidský vliv na danou dopadovou kategorii zhorší po zavedení posuzované technologie či produktu3.
20
2.1.2.4 Čtvrtá fáze LCA- interpretace životního cyklu. Interpretace
životního
cykluje
systematický
postup
při
identifikaci
environmentálních problémů zkoumaného výrobkového systému a hledání možností zaměřených na snížení spotřeby energie, surovin a dopadů na životní prostředí. Charakter interpretace LCA závisí na tom, jaký záměr sledovala studie LCA od začátku. Interpretace životního cyklu by měla poskytnout kompletní a důslednou prezentaci výsledků studie LCA tak, aby byla v souladu s určeným cílem a rozsahem studie. Hlavními body interpretace jsou:
Použití systematického postupu vedoucího k identifikaci, posouzení, kontrole, vyhodnocení a prezentaci závěrů založených na poznatcích studie LCA nebo LCI v souladu s první fází LCA
Použití iterativního postupu ve fázi interpretace a dalších fází studií LCA a LCI
Zajištění vazeb mezi LCA a ostatními postupy v environmentálním managementu zdůrazňováním silných stránek a naopak omezení studií LCA nebo LCI ve vztahu ke stanovení cíle a rozsahu studie.
V interpretaci dochází k propojení poznatků z inventarizační analýzy a hodnocení dopadů. Během inventarizační fáze a fáze hodnocení dopadů byly provedeny nějaké odhady, předpoklady a rozhodnutí, jak ve studii pokračovat. Byla přijata určitá zjednodušení či aproximace. Všechny tyto předpoklady musí být zahrnuty do fáze interpretace a vždy musí být stavěny vedle prezentace výsledků. Interpretace životního cyklu se skládá z následujících kroků: i) Identifikace významných problémů ii) Hodnocení iii) Formulace závěrů a doporučení Ad i) Identifikace významných problémů Identifikace problémů a určení jejich závažnosti vychází vždy z předchozích fází LCI a LCIA, přičemž jsou brány v úvahu požadavky stanovené v první fázi LCA. Cílem je tedy vybrat ta data, jež se zásadní měrou podílejí na formulaci závěrů. Pro identifikaci významných zjištění je třeba informace z předešlých fází LCA vhodně seřadit a strukturalizovat.
21
K identifikaci významných problémů je třeba shromáždit následující informace:
výsledky inventarizační analýzy a hodnocení dopadů
použité metodické postupy, alokační pravidla, hranice LCI, indikátory kategorie
hodnoty použité ve studii uvedené ve stanovení cíle a rozsahu
informace o roli a zodpovědnosti zainteresovaných stran
Ad ii) Hodnocení Cílem hodnotící části LCA studie je zvýšit její důvěryhodnost. Toho se docílí sledováním spolehlivosti průběžných, závěrečných výsledků a především významných problémů. Hodnocení studie je třeba provádět v souladu s cílem a rozsahem studie a musí brát zřetel na zamýšlené použití výsledků. Při hodnocení studie se kontroluje především její úplnost, citlivost a soudržnost. Součástí by mělo být i zhodnocení kvality údajů. Ad iii) Závěry a doporučení K formulaci závěrů a doporučení je možné přistoupit až po úplném uzavření kroků identifikace významných zjištění a hodnocení, jež mají za úkol transparentně ukázat, že výsledky hodnocení dopadů na základě inventarizace jsou úplné, porovnatelné a dostatečné pro formulaci závěrů a doporučení. Cílem je určit závěry na základě předchozích postupů a zpracovat doporučení pro zadavatele studií LCA nebo LCI. V závěrech se musejí jednoznačně uvést: významná zjištění; souhrn kontroly úplnosti, citlivosti a soudržnosti pro samotné výsledky i pro použité metody; formulace předběžných závěrů studie společně s kontrolou, zda jsou v souladu s první fází. Pokud jsou předběžné závěry soudržné a splňují na ně kladené požadavky, lze je formulovat jako konečné závěry. Významným výstupem studie LCA je formulace doporučení příjemcům zprávy. Formulace doporučení by měla vycházet z definice cílů a rozsahu a měla by být založena výhradně na konečných závěrech. Použití výstupů z LCA studií může být používáno pro různé účely3.
22
2.1.3 Komparativní studie LCA Komparativní studie LCA se nejčastěji zabývá porovnáním dvou nebo více životních cyklů alternativních výrobků. Porovnávají se tak výrobky plnící tutéž funkci a lze tak určit, která z variant je ohleduplnější k životnímu prostředí. Nejčastější důvody pro provedení komparativní studie LCA a) důkaz, že výrobek nově uvedený na trh je ohleduplnější k životnímu prostředí. b) provádění výběru výrobkových kategorií v ekolabelingových programech. c) ekodesign – hledání nejvhodnějšího životního cyklu výrobku požadovaných vlastností d) zjištění zda je skutečně vážný důvod pro podporu některého ze zkoumaných životních cyklů výrobků (např. vydání zákonných předpisů) e) pro zlepšení současné existence dvou či více alternativních výrobků a to tak, že se poukáže na slabá místa jejich životních cyklů. Protože se specifikují okolnosti mající vliv na velikost negativního dopadu sledovaného výrobkového systému, lze určit nejvhodnější podmínky pro výrobu, užitnou fázi i likvidaci alternativních výrobků. 1. Hlavní pravidla při provádění komparativní studie LCA: 1. Hranice u obou srovnávaných systémů musí být zvoleny ve stejném rozsahu. 2. Zařazení dopravních procesů do studie musí být také ve stejném rozsahu, nelze tedy například do jednoho procesu zařadit dopravu hotových výrobků do prodejen a do druhé nikoliv. 3. Existují-li u jednoho výrobku různé varianty výrobkového systému, jenž kupříkladu mohou být dány rozdílnými způsoby likvidace, je také nutné uvést tuto okolnost a zdůraznit, která z těchto variant byla posuzována 4. Velmi důležité je správné zvolení funkční jednotky. Volba této jednotky by měla co nejpřesněji odrážet funkci, kterou porovnávané výrobkové systémy plní a také by neměla žádný z nich zvýhodňovat. Volbu funkční jednotky je nutné ve studii zdůvodnit. 5. Výhody a nevýhody posuzovaných výrobkových systémů je nutné shrnout v tabulce. Na provedení LCA nemají vliv. Tyto výhody a nevýhody se zvažují až dodatečně1.
23
2.2 Mytí nádobí 2.2.1 Mytí v automatické myčce
2.2.1.1 Historie První pokusy o konstrukci stroje na mytí nádobí byly učiněny už před rokem 1850. Jedním z nich byla dřevěná ručně poháněná myčka, která je schématicky nakreslená na obrázku 1. První motorem poháněná myčka nádobí vznikla v americkém státě Ilinois roku 1886. Vynalezla ji Josephine Cochranová. Vadilo jí zdlouhavé mytí nádobí po slavnostech, které často pořádala. První stroj na mytí nádobí vypadal jinak než dnešní myčky nádobí. Byl to kotel s horizontálně uloženým kolem, na které se pomocí drátěných držáku připevňovalo nádobí. Pohon kola zajišťoval motor. Kolo rozstřikovalo vodu se saponátem a ta myla nádobí. V roce 1893 vystavovala Josephine Cochranová svoji myčku nádobí na světové výstavě v Chicagu, kde sklidila velký úspěch. První exempláře myček funkčně podobných dnešním se na trhu objevily ve čtyřicátých letech minulého století4. Do domácnosti se však myčky dostaly až za dalších třicet let. Například firma Bosch uvádí na trh svou první myčku v roce 1964. První myčky spotřebovaly kolem 60 litrů na jeden cyklus. K účinnému snížení spotřeby vody došlo až po zavedení senzorů řízené recirkulace vody. V podobě, jak ji známe dnes (se speciálním výměníkem tepla a kondenzačním sušením), je k dostání dokonce až v osmdesátých letech.
Obrázek 1: Dřevěná myčka nádobí
24
2.2.1.2 Funkce myčky Mytí je v myčce rozloženo do několika kroků. Při nejdelším programu myčka postupně předmývá, myje, oplachuje, leští a suší nádobí. Po zapnutí myčka otevře přívodní ventil a napouští vodu. Při dosažení správného množství vody zastaví hladinový spínač napouštění a pustí topení a oběhové čerpadlo. Oběhové čerpadlo vytváří potřebný tlak a žene vodu do ostřikovacích ramen, která omývají nádobí. Když je voda ohřátá na určenou teplotu, vypne se topení a mytí pokračuje ještě určitý čas. Po uplynutí tohoto času se vypne oběhové čerpadlo a zapne vypouštěcí čerpadlo, které odsaje všechnu vodu do odpadu. Tento cyklus je použit jako hlavní mytí i předmytí. Při předmytí je voda zahřátá na nižší teplotou a saponát se vyplavuje z části násypky. Hlavní mytí má teplotu podle nastaveného programu a otevírá se při něm hlavní část násypky. Když je nádobí umyto, následuje několik cyklů oplachu, který probíhá ve studené vodě bez saponátu, stejným způsobem jako při mytí a má za úkol zbavit nádobí zbytků saponátu. Leštění probíhá při posledním oplachu, který je prováděn horkou vodou. Leštidlo je v průběhu tohoto oplachu nadávkováno pomocí dávkovače leštidla, který bývá sdružen se zásobníkem na mycí prostředek. Na konci tohoto cyklu je odčerpána voda a začíná sušení. Díky leštidlu voda sklouzne z nádobí a nezanechá kapky. Zbytek vlhkosti se u základních modelů odpařuje z horkého nádobí samovolně po určitý čas, u myček s nuceným sušením vzduch cirkuluje pomocí vestavěné turbíny a kondenzuje na chladnější části myčky nebo je míchán se studeným vzduchem a vypouštěn mimo myčku. Tím je dosažena vyšší účinnost sušení. Všechny myčky nádobí pracují na stejném principu, který může být různě modifikován. Můžeme si vybrat z řady mycích programů, které se liší teplotou vody, intenzitou mytí nebo dokonce mohou mít rozdílný tlak čerpadla. Nejmodernější myčky nádobí jsou řízeny procesorem, který pomocí čidel zjišťuje různé hodnoty (teplota, hladina vody, množství nečistot v mycím roztoku, tvrdost vody atd.). Z toho pozná jak probíhá program a řídí jeho další průběh tak, aby výsledky mytí byly výborné při minimální spotřebě vody, energie a času4. Myčka nádobí je vhodná pro nerezové, porcelánové a skleněné nádobí. V myčce se nedoporučuje umývat: nádobí ze stříbra, hliníku, zinku a dřeva, nádobí s teflonovým povrchem, měděné pánve a hrnce a také sklo se zlatými ozdobami a nádobí z určitých plastů.
25
2.2.1.3 Druhy myček Myčky nádobí můžeme rozdělit do tří základních kategorií: •
Myčky široké 60 cm – umyjí 12 jídelních souprav za jeden mycí cyklus – jsou vhodné pro vícečlennou rodinu. Energetická třída A má spotřebu el. energie 1,05kWh; spotřeba vody 9-18l; hlučnost přibližně 44 až 53 dB; cena většinou od 8 tisíc Kč.
•
Myčky široké 45 cm – pro 8 až 10 jídelních souprav – vhodné pro malé rodiny. Energetická třída A má spotřebu elektrické energie 0,74 až 1,01kWh;spotřeba vody 9-16l; hlučnost přibližně 45 až 55 dB; cena přibližně 8-15 tisíc.
•
Stolní myčky – 4-6 sad nádobí – vhodné například pro kanceláře nebo pro jednu až dvě osoby. Energetická třída A má spotřebu el. energie asi 0,51 až 0,63kWh; spotřeba vody 7-9 l; hlučnost přibližně 48 až 56 dB; cena od 8 tisíc.
Soupravou nádobí se rozumí jeden talíř hluboký, mělký a dezertní, šálek, podšálek a příbor. V současné době se prodávají hlavně myčky energetické třídy A.
2.2.1.4 Mycí programy V současné době myčky disponují minimálně pěti programy. Drahé myčky znají až dvanáct programů. Názvy programů se liší výrobce od výrobce, jejich principy však zůstávají přibližně stejné. Předmytí – nechceme-li zapnout myčku, protože ještě není plná, ale chceme se vyhnout zahnívání špíny na nádobí. Spotřebuje jen 0,1 kWh a 4 až 5 litrů vody. Rychlý program (40 C) - rychlé mytí (30 minut) mírně zašpiněného nádobí. Jemný program (teplota kolem 45°C) – pro šetrné mytí skla. Normální BIO program (50 C) - sklo a plasty choulostivé na vysokou teplotu, energeticky úspornější. Úsporný BIO program (50 C) - běžné až mírně zašpiněné nádobí. AUTO BIO program (50 C) - úspornější varianta programu AUTO, choulostivější materiály jako sklo, plast. Normální (univerzální) program (65 C) - běžně zašpiněné nádobí se zaschlými zbytky jídla.
26
AUTO program (65 C) - automatický program s vodním senzorem pro všechny mycí úkoly, nezávisí na stupni zašpinění, spotřeba vody a energie se přizpůsobuje náplni myčky. Intenzivní program (teplota kolem 70 C) - silně zašpiněné nádobí se zaschlými a houževnatými zbytky jídla bílkovinného nebo škrobovitého původu. Spotřebovává asi o třetinu více energie a vody než normální program. Care Plus: zajištění hygienické bezpečnosti. V průběhu závěrečné fáze oplachování je teplota udržována až na 68 °C, což stačí ke spolehlivému zničení bakterií.
2.2.1.5 Chemické prostředky
Mycí prostředek:
Před každým mytím je nutné dát do násypky myčky 20 až 40g mycího prostředku v tekuté nebo práškové formě. Mycí prostředek zpravidla obsahuje tenzidy, změkčovací látky, enzymy, bělicí a pomocné látky. Jako tenzidy jsou používány chemicky různorodé látky. K změkčování vody se nejčastěji používají fosfáty. Na rozdíl od pracích prášků neplatí zákaz používání fosfátů. Změkčovací látky jsou součástí mycích prostředků, přestože by změkčování vody měly mít na starosti iontoměniče regenerované solí. Jako důvod se uvádí jištění proti špatné funkci iontoměničů. Hmotnostní obsah fosfátů v mycích prostředcích je různý. V ČR jsou k dostání (hlavně v e-shopech) i bezfosfátové mycí prostředky. Jejich cena je ovšem až několikanásobně vyšší.. Bělící látky obsahují většinou tzv. aktivní kyslík (většinou ve formě peroxosoli), ale mohou obsahovat i chlor.
Leštidlo:
Leštidlo kromě lesku zajišťuje i stečení vody z nádobí, takovým způsobem, že na nádobí nezůstávají skvrny. Je obvykle tekuté a dávkuje se do zásobníku s možností nastavení dávky. Automaticky je pak dávkováno při mytí. Na zásobníku je ukazatel naplnění.
Regenerační sůl:
Sůl je v myčce používána k regeneraci iontoměničů, jenž slouží ke změkčování vody. Sloučeniny vápníku a hořčíku se při vyšších teplotách mohou srážet a tvořit nepěkné usazeniny na nádobí a hlavně vodní kámen může myčku úplně zničit. Zásobník soli je zabudován ve dně myčky. Myčka automaticky změří tvrdost vody a podle toho dávkuje
27
sůl. Nové myčky mají kontrolku upozorňující na nedostatek soli. Regenerační sůl je vlastně jen čistá hrubozrnná kamenná sůl.
Tablety:
Tablety obsahují nejčastěji dva nebo tři prostředky pro mytí nádobí. Některé tablety jsou až 5 v jednom, což zákonité znamená, že obsahují látky, které nejsou pro mytí bezprostředně důležité. Výrobci doporučují při používání tablet používat i regenerační sůl. Dávkování tablet je jednodušší, než dávkování jednotlivých prostředků.
2.2.1.6 Recyklace Dne 13. 8. 2005 vstoupila v účinnost ustanovení zákona č. 7/2005 Sb., který novelizuje zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech, týkající se elektrických a elektronických zařízení (EEZ). Novelou byla do právního řádu ČR transponována direktiva EU 2002/96/ES o odpadních elektrických a elektronických zařízeních. Účelem této novely je prevence vzniku odpadních elektrických a elektronických zařízení a snížení odpadu, který z těchto zařízení vzniká, opětovným použitím a recyklací použitého elektrozařízení. Všichni výrobci a dovozci elektrospotřebičů tak budou muset finančně přispívat do kolektivního systému, ze kterého bude recyklace starších výrobků financována. Myčka nádobí je elektrozařízení patřící podle přílohy zákona5 do skupiny 1 – Velké domácí spotřebiče, takže výše příspěvku na recyklaci pro myčku nádobí je 90 Kč vč. DPH. Tento recyklační poplatek platíme při nákupu nového spotřebiče. Recyklaci myček nádobí zajišťuje v ČR společnost Elektrowin a. s, kterou založili někteří výrobci domácích elektrospotřebičů. Přestože má tato společnost díky zavedenému kolektivnímu systému na trhu v ČR prakticky monopol, tak odmítla poskytnout prakticky jakékoliv informace o zpětném odběru a recyklaci myček. Zákon5 § 37l odst. 2 stanovuje povinnost výrobcům elektrozařízení, poskytovat zpracovatelům elektroodpadů veškeré informace, které jsou nutné k jeho zpracování. Dle zákona5 §37m odst. 3a je výrobce elektrozařízení povinen zajistit využití elektroodpadu předaného zpracovatelům v tomto rozsahu: u elektrozařízení uvedeného ve skupinách 1 a 10 podle přílohy zákona5 v rozsahu 80 % jeho průměrné hmotnosti, a opětovné použití - materiálové využití komponentů, materiálů a látek v rozsahu 75 % jeho průměrné hmotnosti.
28
Výrobci mají dále povinnost označovat výrobky značkou (obrázek 2), která udává, že elektrozařízení nemá být odstraňováno společně s komunálním odpadem a že zařízení bylo uvedeno na trh po 13.8.2005. Vyřadí-li se elektrozařízení, které bylo prodáno před datem 13. 8. 2005, je doporučené odložit ho na místo zpětného odběru. Zákonem č. 7/2005 Sb byla také do právního řádu ČR transponována direktiva 2002/95/ES o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních. Elektrozařízení uvedené na trh po 30. červnu 2006 nesmí obsahovat olovo, rtuť, kadmium, šestimocný chrom, polybromované bifenyly (PBB) a polybromované difenylétery (PBDE) nejedná-li se o použití látek podle seznamu uvedeného v prováděcím právním předpisu, nebo o náhradní díly určené k opravě nebo opětovnému použití elektrozařízení uvedeného na trh před 1. červencem 2006. V České republice končí na skládkách až 82 procent elektrického odpadu6. Údaje přímo o myčkách nejsou dostupné.
Obrázek 2: Povinné označení elektrozařízení uvedeného na trh po 13.8. 2005
29
2.2.2 Mytí konvenčním způsobem Na rozdíl od mytí v automatických myčkách, kdy je spotřeba vody dána konstrukčními vlastnostmi myčky a spotřeba chemických prostředků je odměřena způsoby popisovanými výše, je spotřeba vody a mycích prostředků při ručním mytí ryze individuální záležitost. Koupíme si myčku s určitou spotřebou vody a el. energie a dále už můžeme ovlivnit mycí proces jen správným naskládáním nádobí, volbou mycích prostředků, případně nastavení určitého mycího programu. Ruční mytí má mnohem více proměnných. Předně spotřeba vody je velmi kolísavá veličina. Nádobí můžeme mýt pod tekoucí vodou nebo v napuštěném dřezu. Někdo nádobí po umytí v napuštěném dřezu oplachuje ve studené vodě, která je také buď tekoucí nebo napuštěná, popřípadě ho neoplachuje vůbec. Kromě toho spotřeba vody závisí i na tom kolikrát denně nádobí myjete. Údaje o průměrné spotřebě vody se liší zdroj od zdroje. Často zmiňovaný 30 l teplé a 15 l studené vody při myté v napuštěném dřezu. Při mytí pod tekoucí vodou se spotřebuje až třikrát více vody než při mytí v napouštěném dřezu. Také spotřeba mycího prostředku je dost relativní. Málo kdo se dívá na doporučené množství prostředku uvedené výrobcem na obalu. Často na etiketě přené určení vůbec nenajdete. Dle průzkumu Mladé fronty navíc uvedená doporučená spotřeba většinou neodpovídá potřebnému množství.7 Těžko říci kolik prostředku lidé skutečně používají. Logicky bych řekla, že ho do vody dávají více, než je potřeba, ale věřím, že někteří lidé šetří a pak je tomu naopak. V testu MF DNES se uvádí, že všechny testované mycí prostředky jsou snadno biologicky rozložitelné. Za takové jsou považovány prostředky, které se do 28 dní rozloží minimálně z 60 procent. Znamená to, že běžný biologický čistírenský proces je rozloží na oxid uhličitý a vodu. Ve vodě, která z čistírny odtéká, po sobě nezanechají žádné stopy. Na rozdíl od prášků do myček mycí prostředky na ruční mytí nesmí obsahovat fosfáty. Dobrá zpráva také je, že prostředky na mytí nádobí nejsou dráždivé na kůži (16 testovaných výrobků)8.
30
2.2.3 Srovnání mytí nádobí v myčce a ručního mytí Tabulka II: Výhody a nevýhody obou způsobů mytí nádobí
Myčka nádobí Výhody Úspora času Úspora el. energie a vody Nádobí myto při vyšší teplotěantibakteriální účinky vyšší kvalita umytí - lesk
nevýhody Pořizovací cena myčky Zábor místa v kuchyni Nemusí si neporadit s připáleninami, nutnost předmytí nebo odmočení Nutnost připojení na vodu, odpad a elektrickou zásuvku, která musí mít samostatný okruh a jistič. Nemusí se utírat a (nebo) nezabírá plochu Může se porouchat,občas se musíme o linky při odkapávání myčku starat - např. vyčistit filtr Špinavé nádobí uklizené v myčce nezabírá Kupování více druhů chem. přípravků dřez nebo pracovní plochu linky:výhoda nutných k mytí (částečně odstraňuje také z estetických důvodů používání tablet), nevýhoda z hlediska dopravy a často i ceny. Ruční mytí Výhody nevýhody Lze mýt nádobí ze všech materiálů Mytí celkově zabere denně až 55 minut jinak volného času. Všechny mycí prostředky v ČR nesmí Pro lidi s citlivou kůží je mytí nepříjemné, obsahovat fosfáty buď musí používat neprodyšné rukavice, nebo riskovat podráždění kůže. Výhoda jednoho způsobu je zároveň nevýhoda druhého.
31
3 Experimentální část 3.1 GaBi 4 Pro zpracování studie LCA jsem použila databázový nástroj GaBi. GaBi 4 je softwarový
nástroj
využívající
analytickou
metodu,
která
zahrnuje
technické,
environmentální a socio-ekonomické aspekty. Tento software se používá hlavně pro komplexní environmentální bilancování. Je naprogramován tak, aby environmentální posouzení v něm vytvořené odpovídalo normám ISO řady 14040. GaBi 4 je modulární systém, což znamená že plány, procesy a toky, jakož i jejich funkce vytváří modulární jednotky. Díky tomu má Gabi 4 jasnou a transparentní strukturu, která usnadňuje jeho ovládání. Inventarizační data, hodnocení dopadů životního cyklu a modely vážení jsou od sebe pečlivě oddělené. Tedy, individuální modely zůstávají lehce ovladatelné a používají se jen během výpočtu bilancí. Pro modulární strukturu je dále charakteristická nezávislost softwaru a databáze. Databáze je odpovědna za uložení všech informací týkajících se projektu. GaBi 4 je systém flexibilní a transparentní, což je velmi důležité, protože LCA je nová, stále se rozvíjející věda. Změny lze učinit pomocí databázového manažera. GaBi 4 poskytuje například tyto funkce: -
Analýza scénáře – umožňuje porovnat dopad různých systémových nastavení/podmínek. Může být zvolen jakýkoli počet parametrů k vytvoření scénáře za účelem přímého porovnání s jinými scénáři.
-
Variace parametrů – umožňuje vykonávat změnu klíčových parametrů, což umožňuje pochopit, jak se systém chová při změně parametrů.
-
Citlivostní analýza – poskytuje informace, jak citlivá je bilance ve vztahu k různým parametrům, veličinám nebo posouzením. Některé parametry mohou způsobit velké změny ve výsledcích, dokonce i v případě malých změn.
-
Analýza Monte Carlo – v této analýze jsou náhodné výsledky distribuce pro vybraný parametr a data toků (zahrnující charakterizační faktory) modelu aplikovány k určení stochastické distribuce možných výsledků bilance.
-
Náklady životního cyklu (Life Cycle Costing - LCC) – GaBi 4 automaticky počítá procesní náklady a náklady týkající se toků založené na nákladových faktorech.
32
-
Pracovní čas životního cyklu (Life Cycle Working Time) – GaBi 4 zahrnuje
možnost zaznamenat a hodnotit lidský pracovní čas a další aspekty v rámci kompletního životního cyklu. Pracovní čas patří mezi společenské indikátory. Hlavní elementy posuzování životního cyklu a zároveň základními objekty databáze GaBi jsou: bilance, plány, procesy, toky, veličiny, jednotky, uživatelé, projekty, indikátory kvality, vážení a globální parametry Primárně je bilance tvořena ze seznamu všech vstupů a výstupů vycházejících ze životního cyklu produktu. Výsledky mohou být prezentovány v různých jednotkách. Toky jsou vstupy a výstupy v bilanci. V GaBi 4 jsou definovány použitím veličin (hmotnost, objem, cena, ale i např. příspěvek ke globálnímu oteplování). Nejčastější referenční jednotka toků je hmotnost. GaBi 4 umožňuje tok převést na různé jednotky (např.: hmotnost na objem). Procesy jsou seznamy obsahující vstupní a výstupní toky, které představují např.: výrobu produktu, pořízení surovin, dopravu, službu atd. Procesy jsou tedy charakterizovány vstupujícími a vystupujícími toky. V plánech se kombinují jednotlivé procesy do různých stupňů životního cyklu produktu. Znamená to, že jsou jednotlivé procesy účelně propojeny z důvodu komplexního zmapování produktového systému. V plánu je také určen hlavní proces, ke kterému jsou hodnoty ostatních procesů přepočítány. GaBi 4 umožňuje zpracování několika různých projektů. Všechny objekty vytvořené nebo změněné jsou zaznamenány do seznamu objektů k aktivovanému projektu. GaBi 4 podporuje vytvoření posouzení životního cyklu prostřednictvím několika charakteristik. Tyto charakteristiky podporují tři hlavní cíle rozvoje systému:
Poskytnutí transparentního rámce pro vkládání, řízení a použití dat k posouzení životního cyklu.
Učinění často používaných základních zdrojů dat dostupnými pro včasný vývoj bilancí a možnost rozšíření a přizpůsobení databází.
Automatizovaný výpočet výsledních hodnot.
Cílem bilancování systému je posouzení potenciálního environmentálního dopadu. Posouzení se člení do dvou nezbytných kroků: a. Klasifikace - přiřazení dat z bilance životního cyklu k dopadovým kategoriím životního cyklu.
33
b. Charakterizace modelování dat bilance životního cyklu v rámci dopadových kategorií životního cyklu. V rámci interpretace životního cyklu jsou sumarizovány a analyzovány výsledky bilance životního cyklu a hodnocení dopadů za účelem jejích využití v rozhodování. Vážení pomáhá při rozhodování. Vážení je hledání dopadové kategorie, která je pro činnost technologie či životní cyklus produktu nejvýznamnější z ekonomicko - sociálního hlediska. Parametry jsou potřebné pro scénářové rozbory nebo pro parametrové variace v analýze bilance. Parametry slouží ke zvládání proměnných hodnot9. Je možné najednou měnit více parametrů. Typy parametrů: •
Globální parametry: jsou parametry se stejnou důležitostí použité na databázové úrovni.
•
Procesní parametry: jsou parametry použité přímo v procesech. Procesní parametry jsou buď volné (definované hodnotou) nebo stálé (definované rovnováhou)
•
Plánové parametry: jsou parametry používané na úrovni plánu nebo při přenášení parametrů z plánu do plánu.
Výsledky parametrizace lze prezentovat ve formě seznamu nebo graficky. Různé scénáře tak mohou být analyzovány a srovnávány.
34
3.2 Studie LCA – Porovnání mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem 3.2.1 První fáze LCA – stanovení cíle a rozsahu
3.2.1.1 Stanovení cíle 3.2.1.1.1 Stanovení důvodu a účelu Důvodem pro vypracování studie je porovnání životního cyklu mytí v automatické myčce a konvenčním způsobem a rozhodnutí, který z nich je z hlediska životního prostředí výhodnější. Konvenční způsob bude dále rozdělen na ruční mytí v napuštěném dřezu a ruční mytí pod tekoucí vodou, protože obě metody mají diametrálně odlišnou spotřebu vody. Pro zpřesnění výsledků bude zkoumán životní cyklus dvou typů myček a to myčky o šířce 60 cm (pro 12 sad nádobí) a myčky o šířce 45 cm (pro 9 sad nádobí). Účelem studie je také zpřístupnění informací o mytí nádobí a jeho vlivu na životní prostředí, co největšímu počtu lidí takovým způsobem, aby pak sami mohli kvalifikovaně rozhodnout, který způsob mytí chtějí používat.
3.2.1.1.2 Stanovení použití studie Získané výsledky a závěry budou použity pro informování veřejnosti. Mnoho lidí totiž pokládá za správné nepodložené, často ryze subjektivní informace. Např.: Nádobí myji jen pod malým proudem tekoucí vody, takže přece nemůžu spotřebovat tolik vody jako myčka. Tento názor je velmi rozšířen i na ekologických online stránkách, které by se měly snažit podávat objektivní informace, protože takto mohou jednoduše ztratit důvěru lidí. Někteří si utvořili na věc názor, již před mnoha lety, kdy myčky byly na úplně jiné úrovni než dnes, a své názory dosud nepřehodnotili s využitím nových informací.
3.2.1.1.3 Stanovení adresáta studie Nejdůležitějším adresátem studie je veřejnost, takže styl psaní je uzpůsoben nekvalifikovanému čtenáři. Velké množství příkladů usnadní pochopení a oživí text. Zadavatelem studie je Vysoká škola chemicko-technologická.
35
3.2.1.2 Stanovení rozsahu studie Tabulka III: Funkce, funkční jednotka a referenční tok posuzovaných výrobkových systémů
Klíčová funkce Funkční jednotka Porovnávané výrobkové systémy Referenční tok
Mytí nádobí Zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok Ruční mytí Ruční mytí Mytí v napuštěném pod tekoucí v automatické dřezu, vodou myčce (60 cm, 12 oplachování sad nádobí) tekoucí vodou 12 775 l vody 29 708 l vody 262 cyklů myčky 256 kWh 677 kWh 3 668 l vody elektrické elektrické 275,1 kWh energie energie elektrické energie
Mytí v automatické myčce (45 cm, 9 sad nádobí) 251 cyklů myčky 3012 l vody 211 kWh elektrické energie
Ruční mytí v napuštěném dřezu – Předpokládáme, že nádobí myjeme třikrát denně. Po snídani bude spotřeba vody malá - asi tak 4 l, odpoledne (po obědě či svačině) 8 l a po večeři také 8 l. Nádobí se v domácnostech oplachuje, jak dokazuje anketa o mytí nádobí, převážně pod tekoucí vodou. Předpokládáme spotřebu 5 l studené vody na jedno mytí. Elektrická energie spotřebovaná pro ohřev 20 l vody o 30°C je 0,7 kWh10 0,7*365 = 256 kWh. Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 270 kWh. Ruční mytí pod tekoucí vodou – Podle průzkumu uskutečněnému na univerzitě v Bonnu se na množství nádobí, které se vejde do myčky pro 12 jídelních souprav, spotřebuje v ČR 94 l vody a 2,1 kWh elektrické energie 11. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že minimálně 30 % lidí myje nádobí v napuštěném dřezu. Předpokládejme, že i v uskutečněném průzkumu mylo 30 % účastníků z ČR nádobí v napuštěném dřezu a 70 % pod tekoucí vodou. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že čtyřčlenná rodina zapne myčku pro 12 jídelních souprav 262krát do roka. Vycházíme-li ze spotřeby při ručním mytí v napuštěném dřezu uvedeném v tabulce III, tak pomocí jednoduchého výpočtu můžeme spočítat spotřebu vody a energie na mytí pod tekoucí vodou. Roční spotřeba čtyřčlenné rodiny na mytí nádobí pod tekoucí vodou je 29 708 l vody a 677 kWh elektrické energie. Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 714 kWh.
36
Mytí v automatické myčce (60 cm, 12 sad nádobí) – Jak již bylo řečeno, čtyřčlenná rodina zapne myčku 262krát do roka. Předpokládáme-li spotřebu vody na jeden mycí cyklus 14 l, pak za rok se spotřebuje 262*14 l = 3 668 l vody a 1,05*262 = 275,1 kWh. Mytí v automatické myčce (45 cm, 9 sad nádobí) - Menší myčka potřebuje na jedno mytí 12 l vody a 0,84 kWh elektrické energie. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že čtyřčlenná rodina zapne myčku pro 9 jídelních souprav 251krát do roka. Za rok se tedy spotřebuje 251*12 l = 3012 l pitné vody a 251*0,84 kWh = 211 kWh elektrické energie.
3.2.1.2.1 Funkční jednotka: Zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok. Čtyřčlenná rodina představuje průměrnou českou domácnost.
3.2.1.2.2 Posuzovaný výrobkový systém: Posuzované výrobkové systémy jsou znázorněny schématy uvedenými dále. Na schématu jsou vyznačeny jednotkové procesy a toky energií a materiálů.
3.2.1.2.3 Hranice systému: Hranice modelovaných výrobkových systémů určují jednotkové procesy zařazené do těchto systémů. Subsystémy přispívající k celkovému výsledku méně než 5-ti procenty nemusí být do výrobkového systému zařazeny. Hranice systému mytí konvenčním způsobem – procesy nezařazené do životního cyklu výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou Výroba dřezu – za předpokladu, že dřez je běžná součást kuchyňské linky a tudíž jeho výroba, potažmo další přidružené subsystémy (doprava), není závislá na způsobu mytí nádobí. Dřez má totiž v kuchyni kromě mytí nádobí desítky dalších funkcí. Mycí houba – používá se i k jiným účelům (např.: mytí kuchyňské linky). Při zahrnutí její výroby do studie by neměla na celkový výsledek prakticky žádný vliv. Obaly detergentů – obaly na mycí prostředky se používají u obou srovnávaných systémů. Obaly mohou být z rozmanitých materiálů. O jejich výrobě a dopravě by mohla být napsána jiná studie. Zde se zmíním jen o tom, že mycí prostředky obsahují zbytečně moc vody (až 94%7). Z toho vyplývá vyšší spotřeba
37
materiálu na obaly a větší zátěž prostředí při dopravě. Preferování výrobků s nižším obsahem vody a naopak vyšším obsahem účinné látky by mělo být samozřejmostí. Nejen z ekologického, ale často i z ekonomického hlediska. Přeprava detergentů do obchodu a ke konečnému uživateli. Budování staveb (potřebných k výrobě detergentů a k úpravě vody) a výroba (i likvidace) výrobních strojů. Hranice systému mytí v automatické myčce – pro výrobkový systém mytí v automatické myčce (60 cm, 12 sad nádobí) a výrobkový systém mytí v automatické myčce (45 cm, 9 sad nádobí) Podle
zprávy12
o
kriteriích
EU
ecolebelingu
myček
nádobí
je
celkový
environmentálních dopad myčky nádobí dán užitnou fází myčky. Tento závěr byl učiněn podle studie LCA, která byla provedena už v roce 1992. Od té doby došlo k velkým konstrukčním změnám vedoucím ke snížení spotřeby el. energie a vody, ale lze předpokládat, že tyto změny nemají vliv na výrok: celkový environmentálních dopad myčky nádobí je dán užitnou fází myčky. Spotřeba energií a vody během užitné fáze jsou podle zprávy významní činitelé ovlivňující životní prostředí. Dalším významným činitelem je spotřeba mycích prostředků v myčkách. Tabulka IV: Procentuální příspěvek životních stupňů k celkovému environmentálnímu dopadu a to podle LCA studie provedené v roce 199212.
výroba
distribuce
Užitná fáze
likvidace
celkově
Energie
1,8
0,3
97,9
<0,1
100
Tuhý odpad
4,3
2,1
88,0
5,6
100
Spotřeba vody
3,2
0,3
96,5
0
100
Do výrobkového systému mytí v automatické myčce bude zařazeno: Spotřeba vody při mytí – úprava vody na pitnou Spotřeba el. energie při mytí – výroba el. energie Spotřeba mycích prostředků – výroba mycích prostředků Čištění odpadních vod Výroba myčky
3.2.1.2.4 Alokační postupy Nebyly použity žádné alokační postupy
38
3.2.1.2.5 Typy dopadů; metodologie hodnocení dopadů a následná interpretace pro použití Ve studii budu používat charakterizační model CML 2001 – Dec. 07. Předmětem studie budou tedy kategorie dopadu: úbytek abiotických zdrojů, acidifikace, eutrofizace, ekotoxicita sladkovodní, ekotoxicita terestrická, humánní toxicita, globální oteplování, úbytek stratosférického ozónu, tvorba fotooxidantů.
3.2.1.2.6 Data a informace potřebná k provedení studie Výrobkový systém mytí konvekčním způsobem (pro výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou):
Průměrné množství ušpiněného nádobí za jeden den v čtyřčlenné rodině
Spotřeba vody na mytí nádobí
Spotřeba a složení detergentů na mytí nádobí
Spotřeba chemikálií a elektrické energie při úpravě vody na pitnou
Spotřeba elektrické energie na ohřev vody pro mytí nádobí
Čištění odpadních vod
Výrobkový systém mytí v automatické myčce (pro výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 45 cm): •
Jak často se myčka zapíná
•
Spotřeba vody a elektrické energie na jeden mycí cyklus v této myčce
•
Složení a spotřeba chemických prostředků bezprostředně nutných k mytí
•
Materiálové složení myčky
•
Jestli a kde se v ČR vyrábějí myčky
•
Spotřeba elektrické energie při výrobě myčky
•
Recyklace myčky
•
Čištění odpadních vody
3.2.1.2.7 Požadavky na údaje Bude-li to možné sehnat údaje alespoň od dvou zdrojů. U každého údaje poznamenat, jaká je jeho přesnost, tj. jestli se jedná odhad, průměr, údaj pocházející z opakovaných měřeních. Každý údaj opatřit datem a jeho zdrojem.
39
3.2.1.2.8 Předpoklady Nestandardní toky: Studie se zabývá pouze běžných chodem všech procesů. Nepravidelnosti chodu procesů nejsou zahrnuty. Hranice významnosti: Subsystémy, představující méně než 5% celkového výsledku, nemusí být do studie zahrnuté.
3.2.1.2.9 Omezení Neodstranitelná omezení – omezení metody LCA: a) Metoda LCA kombinuje činnosti a výsledky v čase i prostoru. Metoda LCA nezahrnuje informace týkající se prostoru a času, prahových koncentrací a informací vztahujících se k problematice rizika (dávka-odpověď). b) LCA neposuzuje výrobky, ale namodelované výrobkové systémy. c) Výsledky Metody LCA jsou omezeny hranicemi posuzovaného výrobkového systému. Z toho vyplývá, že environmentální vlivy jednotkových procesů nezahrnutých do posuzovaného výrobkového systému nejsou obsaženy ve výsledcích metody1. Další omezení: Informace o průměrné spotřebě vody na ruční mytí nádobí se liší zdroj od zdroje a tudíž bylo těžké rozhodnout, která z informací nejvíce povídá skutečnosti. Dalo by se také s úspěchem pochybovat o objektivnosti informacích získaných od různých obchodních společností.
3.2.1.2.10 Požadavky na kvalitu počátečních údajů Geografický rozsah: Získané údaje se, pokud je to možné, týkají přímo ČR (Prahy). Vychází se rovněž z České legislativy, popřípadě legislativy EU. Časový horizont: Všechny údaje byly zjištěny v letech 2008 - 2010 a jsou co nejaktuálnější. Informace a údaje přímo použité ve vlastní studii jsou z období 2001-2010. Technologický rozsah – Hodnoty spotřeby energie a vody při mycím cyklu myčky byly brány pro v současnosti nejvíce prodávané modely.
40
3.2.2 Druhá fáze LCA – inventarizační analýza (LCI)
3.2.2.1 Příprava a realizace sběru údajů 3.2.2.1.1 Anketa o mytí nádobí v domácnostech Pro potřeby studie LCA bylo nutné zjistit, jaké jsou návyky lidí v ČR ohledně mytí nádobí v domácnostech. Z tohoto důvodu jsem vytvořila elektronický dotazník. Dotazník byl veřejně k dispozici 3 měsíce na adrese http://nadobi.nosal.biz/, kde ho vyplnilo celkem 1061 respondentů. Odpovědi respondentů byly automaticky ukládány do CSV souboru vhodného pro snadný import do programu Microsoft Excel a to takovým způsobem, aby bylo možné jednoduše třídit dotazníky podle jednotlivých odpovědí za použití funkce automatického filtru. To umožnilo snadné a přehledné vyhodnocení velkého množství odpovědí. Během konání ankety mi byly výsledky automaticky odesílány i na mail, takže jsem mohla okamžitě kontrolovat správný průběh ankety. Pomocí kontroly IP adres bych například mohla odhalit, kdyby z jednoho místa bylo odesláno nepřiměřené množství odpovědí. Z ankety vyplývá, že 60,4 % lidí stále ještě myje nádobí ručně. Padesát procent těchto lidí myje nádobí pod tekoucí vodou, 17 % někdy v napuštěném dřezu a někdy pod tekoucí vodou. Necelých dvacet procent myje nádobí převážně v napuštěném dřezu a oplachují ho tekoucí vodou. Pouze 5 % respondentů myjících nádobí ručně ho myje i oplachuje v napuštěném dřezu. Sedm a půl procenta lidí myje nádobí v napuštěném dřezu a neoplachuje ho. Z odpovědí na otázky týkajících se spotřeby teplé a studené vody při ručním mytí vyplývá, že lidé nemají příliš představu, kolik vody takto spotřebovávají. Automatickou myčku používá 39,6 % respondentů. Z čehož 59 % vlastní myčku o šíři 60 cm, 37 % o šířce 45 cm a pouze 4 % lidí vlastní stolní myčku. Průměrný počet členů domácnosti vlastnících myčku o šíři 45 cm je 3,61, pro myčku šíře 60 cm je to 3,68. Velikost myčky tedy kupodivu příliš nezávisí na počtu členů domácnosti. Menší myčku si lidé pořídí například kvůli nedostatku místa v kuchyni. Životnost myčky je nejméně 9 let. Od pořízení myčky se tudíž snadno mohl počet členů domácnosti zvýšit, s čímž se při koupi nové myčky nemuselo počítat. Mycí prášek, leštidlo a regenerační sůl používá 27,4 % respondentů, 26 % myje nádobí v myčce pomocí tablet, leštidla a regenerační soli, 24 % používá pouze tablety, 18 % tablety a regenerační sůl. Tekutý mycí prostředek do
41
myčky se prakticky vůbec nepoužívá. Výsledky ankety jsou přehledně znázorněny na grafech číslo 1 až 8.
Obrázek 3: Anketa - varianta mytí v myčce
42
Obrázek 4: Anketa - varianta ruční mytí nádobí
43
Myčka - 39,6%
Ruční mytí - 60,4%
Myčka
Ruční mytí
Graf 1: Způsob mytí nádobí v domácnostech
3,1% 27,4%
24,3%
18,5%
25,7%
1,0% Mycí prášek, leštidlo a regenerační sůl Tablety, leštidlo a regenerační sůl
Tekutý mycí prostředek, leštidlo a regenerační sůl Tablety a regenerační sůl Pouze tablety Jiné
Graf 2: Mycí prostředky používané v automatické myčce nádobí v domácnostech
44
3,9% 37,1%
59,0%
Myčka o šíři 45 cm Myčka o šíři 60 cm Stolní myčka
Graf 3: Druhy myček používaných v domácnostech
Počet respondentů myjících nádobí v myčce o šíři 45 cm v závislosti na frekvenci mytí nádobí a na počtu členů domácnosti 70
60
Počet respondentů
50
Pětičlenná domácnost Čtyřčlenná domácnost
40
Tříčlenná domácnost Dvoučlenná domácnost
30
Jednočlenná domácnost 20
10
0
Dvakrát denně
Jedenkrát denně Jednou za dva dny
Dvakrát v týdnu
Jedenkrát v týdnu
Frekvence mytí nádobí v myčce
Graf 4: Jak často zapínají myčku o šíři 45 cm v různě početných domácnostech
45
Počet respondentů myjících nádobí v myčce o šíři 60 cm v závislosti na frekvenci mytí nádobí a na počtu členů domácnosti 100 90
Počet respondentů
80
Pětičlenná domácnost
70
Čtyřčlenná domácnost
60
Tříčlenná domácnost
50
Dvoučlenná domácnost
40
Jednočlenná domácnost 30 20 10 0
Dvakrát denně
Jedenkrát denně
Jednou za dva dny
Dvakrát v týdnu
Jedenkrát v týdnu
Frekvence mytí nádobí v myčce
Graf 5: Jak často zapínají myčku o šíři 60 cm v různě početných domácnostech
Procentuální vyjádření počtu respondentů myjících nádobí v myčce o šíři 45 cm s určitou frekvencí v závislosti na počtu členů domácnosti 100% 90% 80%
Procenta respondentů
70%
Jedenkrát v týdnu
60%
Dvakrát v týdnu
50%
Jednou za dva dny
40% 30%
Jedenkrát denně
20%
Dvakrát denně
10% 0%
Jednočlenná domácnost
Dvoučlenná domácnost
Tříčlenná domácnost
Čtyřčlenná domácnost
Pětičlenná domácnost
Graf 6: Procentuálně vyjádřené zapínaní myčky o šíři 45 cm v různě početných domácnostech
46
Procentuální vyjádření počtu respondentů myjících nádobí v myčce o šíři 60 cm s určitou frekvencí v závislosti na počtu členů domácnosti 100% 90% 80%
Jedenkrát v týdnu
Procenta respondentů
70%
Dvakrát v týdnu
60%
Jednou za dva dny 50%
Jedenkrát denně
40%
Dvakrát denně
30% 20% 10% 0%
Jednočlenná domácnost
Dvoučlenná domácnost
Tříčlenná domácnost
Čtyřčlenná domácnost
Pětičlenná domácnost
Graf 7: Procentuálně vyjádřené zapínaní myčky o šíři 60 cm v různě početných domácnostech
19,6% 50,6% 5,4%
7,5% 16,9%
Převážně pod tekoucí vodou Někdy v napuštěném dřezu, někdy pod tekoucí vodou Převážně v napuštěném dřezu, neoplachuji ho Převážně v napuštěném dřezu, oplachuji ho také v napuštěném dřezu Převážně v napuštěném dřezu, oplachuji ho tekoucí vodou
Graf 8: Způsoby ručního mytí nádobí v domácnostech
47
3.2.2.1.2 Mytí v automatické myčce Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že čtyřčlenná rodina zapne myčku o šíři 60 cm v průměru 262krát do roka a myčku o šíři 45 cm 251krát do roka. Překvapivě je frekvence zapínání myčky skoro stejná. Může to být způsobeno mnoha důvody. Buď rodiny zapínají větší myčku i když není úplně plná, aby předešli nepříjemnému zápachu, nebo menší myčku plní více,aby ji nemuseli, tak často pouštět. Také mohou nádobí do menší myčky lépe rovnat, protože vědí, že nemůžou místem plýtvat. Do menší myčky se také nemusejí vůbec vejít větší kusy nádobí, které se do větší myčky sice vejdou, ale zaberou hodně místa. Na jeden cyklus se v šedesáti centimetrové myčce spotřebuje přibližně 14 l vody a 1,05 kWh. Menší myčka potřebuje na jedno mytí 12 l vody a 0,84 kWh elektrické energie. Spotřeba vody při mytí – Na jeden mycí cyklus v myčce pro 12 souprav (šíře 60 cm) se spotřebuje 9-18l pitné vody. Tento údaj byl zjištěn porovnáním několika desítek produktů (myček) dostupných na současném trhu. Ve studii bude dále používána průměrná zaokrouhlená spotřeba vody 14 l. Čtyřčlenná rodina zapne myčku 262krát do roka. Předpokládáme-li spotřebu vody na jeden mycí cyklus 14 l, pak za rok se spotřebuje 262*14 l = 3 668 l vody. Na jeden mycí cyklus v myčce pro 8 souprav (šíře 45cm) se spotřebuje 9-16l pitné vody. Tento údaj byl zjištěn porovnáním několika desítek produktů (myček) dostupných na současném trhu. Ve studii bude dále používána průměrná zaokrouhlená spotřeba vody 12 l. Čtyřčlenná rodina zapne myčku o šířce 45 cm 251krát do roka. Spotřeba vody vztažená na funkční jednotku je 251*12 l = 3012 l Výroba pitné vody – údaje dostupné v databázi GaBi 4; původ údajů: Pražské vodovody a kanalizace, a. s. Spotřeba el. energie při mytí - Tento údaj byl zjištěn porovnáním několika desítek produktů (myček) dostupných na současném trhu. Průměrná spotřeba el. energie na 1 mycí cyklus myčky pro 12 souprav nádobí je 1,05kWh. Za rok se spotřebuje a 1,05*262 = 275,1 kWh elektrické energie. Průměrná spotřeba el. energie na 1 mycí cyklus myčky pro 9 souprav nádobí je 0,84 kWh. Za rok se spotřebuje a 0,84*251 = 211 kWh elektrické energie.
48
Výroba myčky – Myčka nádobí je převážně vyrobena z kovů (42%) a plastů (22%)13. Celková hmotnost myčky pro 12 sad nádobí činí přibližně 60 kg. Na výrobu jedné myčky o šíři 60 cm se tedy spotřebuje nejméně 26 kg kovu – hlavně oceli a minimálně 14 kg různých plastů. Celková hmotnost myčky pro 9 sad nádobí činí přibližně 45 kg. Na výrobu jedné myčky o šíři 45 cm se tedy spotřebuje nejméně 19 kg kovu a 10 kg plastů. Podle zákona č. 7/2005 Sb. myčky nádobí uvedené na trh v současnosti nesmí obsahovat olovo, rtuť, kadmium, šestimocný chrom, polybromované bifenyly (PBB) a polybromované difenylétery (PBDE). Při výrobě myčky nádobí se spotřebuje přibližně 4300MJ elektrické energie.3 K recyklaci se v ČR dostane 16%6 vysloužilých elektrospotřebičů. Co se děje s ostatními? Lidé je většinou uloží ve sklepě nebo na půdě, což nevylučuje recyklaci v budoucnu. Někdy je vhodí do velkokapacitních kontejnerů. Materiál z myček, které lidé odevzdali k recyklaci, musí být průměrně ze 75%5 recyklován. Výroba myčky je velmi složitý proces. Myčky se sestavují z mnoha komponentů, které se vyrábějí na různých místech. Zjišťování odkud pochází např. umělé hmoty použité při výrobě jednotlivé součástky myčky by byla složitá, časově i finančně náročná záležitost, která přesahuje možnosti této studie, proto budeme vycházet z faktů:
Při výrobě kovů je nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím životní prostředí množství spotřebované elektrické energie.
Recyklační procesy jsou schopny kovy zpracovat s vysokou účinností.
Plasty se většinou dále využívají energeticky, čímž se opětovně získá el. energie.
V životním cyklu myčky má nejpodstatnější úlohu z hlediska environmentálního dopadu užitná fáze12.
Za těchto podmínek si můžeme dovolit určité omezení studie. Výroba myčky byla omezena pouze na výrobu plastu (zjednodušeno na polypropylen) a výrobu kovů (zjednodušeno na ocel)
49
Obrázek 5: Konstrukce myčky
Likvidace myček – nebyla zahrnuta do studie. Jak již bylo ukázáno v tabulce 3 – určitě ovlivní celkový výsledek z méně než 5 %. Výroba elektrické energie - údaje dostupné z databáze GaBi 4 Mycí prostředky – ve studii jsem použila složení tablet Calgonit, protože je to velmi prodávaná značka. Hmotnost jedné tablety činí 20g. Tabulka V: Složení Calgonit tabs z bezpečnostních listů přípravku14
Látka
Obsah
Tripolyfosfát sodný
Více než 30%
Uhličitan sodný
15-30%
Peroxoboritan sodný
5-15%
Neionogenní tenzidy
Méně než 5%
Dikřemičitan sodný
Méně než 5%
Polykarboxyláty
Méně než 5%
Fosfonáty
Méně než 5%
Enzymy (Proteáza)
Přítomna
Enzymy (Amyláza)
Přítomna
Výroba uhličitanu sodného – údaj dostupný v databázi GaBi 4 Výroba tripolyfosfátu sodného – přiblíženo výrobou Trisodium phosphate - údaj dostupný v databázi GaBi 4
50
Výroba dikřemičitanu sodného – antifoaming agent - údaj dostupný v databázi GaBi 4 Výroba chloridu sodného – údaj dostupný v databázi GaBi 4. Množství spotřebované soli nelze určit, protože spotřeba soli závisí na tvrdosti vody. Pro tuto studii jsem odhadla množství spotřebované soli na 1 kg za rok. Čištění odpadních vod – údaj dostupný v databázi GaBi 4
3.2.2.1.3 Výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu Spotřeba vody – Předpokládáme, že nádobí myjeme třikrát denně. Po snídani bude spotřeba vody malá asi tak 4 l, odpoledne (po obědě či svačině) 8 l a po večeři taky 8 l. Nádobí se v domácnostech oplachuje, jak dokazuje anketa o mytí nádobí, převážně pod tekoucí vodou. Předpokládáme spotřebu 5 l studené vody na jedno mytí. Za 1 rok se tedy spotřebuje 20*365 = 7 300 l teplé vody a 5*3*365 = 5 475 l studené vody. Návyky mytí nádobí se samozřejmě liší domácnost od domácnosti. Spotřeba elektrické energie na ohřev vody – Energie spotřebovaná pro ohřev 20 l vody o 30°C je pro elektřinu i pro zemní plyn 0,7 kWh
10
. Spotřeba elektrické energie za rok
365*0,7 =256 kWh Spotřeba zemního plynu na ohřev vody – Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 270 kWh. Spotřeba detergentů (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) –. Podle průzkumu uskutečněnému na univerzitě v Bonnu se na množství nádobí, které se vejde do myčky pro 12 jídelních souprav, spotřebuje v ČR průměrně 21 g čistícího prostředku11. Složení detergentů (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) Tabulka VI: Složení přípravku Lena natur z bezpečnostního listu15
látka alkylethersulfát sodný 26%
obsah 15-30 %
parafinsulfonan sodný 30%
5-15 %
alkylpolyglykosid 50 – 53%
1-5 %
kokoamidopropylbetain 40%
1-5 %
Hustota při 20°C
1,02g/ml
51
Výroba parafinsulfonan sodný – Detergent (fatty acid sulfonate derivate) - údaj dostupný z databáze GaBi 4 Výroba alkylpolyglykosidu – Polyglikosidy patří mezi neionogenní tenzory – výroba Non – ionic surfactant - údaj dostupný z databáze GaBi 4 Emise do vody (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) – Testované běžné mycí prostředky na nádobí (Denk mit, Raj Extra, Pur, Hormony, Myto, Eco, Usus, Lena, Jar, Frosch, Celestina, Tomík, Cif, Ecover, Sonett, DonGemini, Urtekram, Dish & Care, Ulrich, Sodasan, Almacabio) jsou všechny snadno biologicky rozložitelné. Za takové jsou považovány prostředky, které se do 28 dní rozloží minimálně z 60 procent. Znamená to, že běžný biologický čistírenský proces je rozloží na oxid uhličitý a vodu. Ve vodě, která z čistírny odtéká, po sobě nezanechají žádné stopy7. Výroba elektrické energie (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) - údaj dostupný z databáze GaBi 4 Výroba pitné vody (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) – údaj dostupný z databáze GaBi 4; původ údajů: Pražské vodovody a kanalizace, a. s. Čištění odpadních vod (údaj společný i pro výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou) – údaj dostupný v databázi GaBi 4
3.2.2.1.4 Výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou Spotřeba vody – Univerzita v Bonnu dělala rozsáhlý průzkum, při kterém nechávala občany několika zemí mýt nádobí v takové množství, které se vejde do myčky o šíři 60 cm (12 jídelních souprav). Z průzkumu vyplývá, že na toto množství nádobí se v ČR průměrně spotřebuje 94 l vody11. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že 70% lidí v ČR myje nádobí pod tekoucí vodou a 30% v napuštěném dřezu. Jednoduchým výpočtem zjistíme, že roční spotřeba čtyřčlenné rodiny na mytí nádobí pod tekoucí vodou je 29 708 l vody. Spotřeba elektrické energie na ohřev vody – Z průzkumu vyplývá, že při ručním mytí nádobí (množství, co se vejde do myčky o šíři 60 cm) občané ČR spotřebují průměrně 2,1 kWh 11. Výpočtem dojdeme k 677 kWh elektrické energie na ohřev vody za rok. Spotřeba zemního plynu na ohřev vody - Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 714 kWh.
52
3.2.2.2 Vztažení získaných údajů k jednotkovému procesu a k funkční jednotce Mytí v automatické myčce: Funkční jednotka je zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok. To je zajištěno v automatické myčce o šíři 60 cm 262 mycími cykly – použití 262 tablet a v myčce o šíři 45 cm 251 cykly (251 tablet). Průměrná spotřeba el. energie na 1 mycí cyklus myčky pro 12 souprav nádobí je 1,05kWh. Za rok se spotřebuje a 1,05*262 = 275,1 kWh elektrické energie. Průměrná spotřeba el. energie na 1 mycí cyklus myčky pro 9 souprav nádobí je 0,84 kWh. Za rok se spotřebuje 0,84*251 = 211 kWh elektrické energie. Spotřeba pitné vody v myčce o šíři 60 cm je 262*14 l = 3 668 l. Spotřeba pitné vody v myčce o šíři 45cm je 251*12 l = 3 012 l. Hmotnost použitých tablet činí 262 * 20 g = 5,24 kg a 251*20 g = 5,02 kg. Jedna tableta obsahuje přibližně 22% uhličitanu sodného, 35% tripolyfosfátu sodného a 5 % dikřemičitanu sodného. Vztažení získaných údajů o složení tablet k funkční jednotce pro myčku o šířce 60 cm: 0,22*5,24 = 1,1528 kg uhličitanu sodného, 0,35*5,24 = 1,834 kg tripolyfosfátu sodného a 0,05*5,24 = 0,262 kg dikřemičitanu sodného Vztažení získaných údajů o složení tablet k funkční jednotce pro myčku o šířce 45 cm: 0,22*5,02 = 1,1044 kg uhličitanu sodného, 0,35*5,02 = 1,757 kg tripolyfosfátu sodného a 0,05*5,02 = 0,251 kg dikřemičitanu sodného. Ruční mytí Podle průzkumu uskutečněnému na univerzitě v Bonnu se na množství nádobí, které se vejde do myčky pro 12 jídelních souprav, spotřebuje v ČR průměrně 21 g čistícího prostředku11. Za rok se tedy spotřebuje 21 g*262 = 5 502 g . Za jeden rok spotřebuje čtyřčlenná rodina přibližně 5,5 kg mycího prostředku. Obsah vody v mytím prostředku je cca 78 %. 0,78*5,502 kg = 4,29 l vody. Obsah parafinsulfonan sodného je přibližně 5 %. 0,05*5,502 = 0,275 g. Obsah alkylpolyglykosidu je přibližně 1 %. 0,01*5,502 = 0,055 g Ruční mytí v napuštěném dřezu – Předpokládáme, že nádobí myjeme třikrát denně. Po snídani bude spotřeba vody malá - asi tak 4 l, odpoledne (po obědě či svačině) 8 l a po večeři taky 8 l. Nádobí se v domácnostech oplachuje, jak dokazuje anketa o mytí nádobí, převážně pod tekoucí vodou. Předpokládáme spotřebu 5 l studené vody na jedno mytí. Elektrická energie spotřebovaná pro ohřev 20 l vody o 30°C je 0,7 kWh16 0,7*365 = 256
53
kWh. Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 270 kWh. Ruční mytí pod tekoucí vodou – Podle průzkumu uskutečněnému na univerzitě v Bonnu se na množství nádobí, které se vejde do myčky pro 12 jídelních souprav, spotřebuje v ČR 94 l vody11.a 2,1 kWh elektrické energie. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že minimálně 30 % lidí myje nádobí v napuštěném dřezu. Předpokládejme, že i v uskutečněném průzkumu mylo 30 % účastníků z ČR nádobí v napuštěném dřezu a 70 % pod tekoucí vodou. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že čtyřčlenná rodina zapne myčku pro 12 jídelních souprav 262krát do roka. Vycházíme-li ze spotřeby při ručním mytí v napuštěném dřezu uvedeném v tabulce III, tak pomocí jednoduchého výpočtu můžeme spočítat spotřebu vody a energie na mytí pod tekoucí vodou. (7300 + 5475)*0,3+X*0,7 = 94*262 12 775*0,3+X*0,7 = 24 628 X = 29 708 l 256*0,3+Y*0,7 =2,1*262 Y = 677 kWh Roční spotřeba čtyřčlenné rodiny na mytí nádobí pod tekoucí vodou je 29 708 l vody a 677 kWh elektrické energie. Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií, takže energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je přibližně 714 kWh.
3.2.2.3 Zpřesnění hranic systému Do výrobkového systému mytí v automatické myčce 60cm a do výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm bylo zařazeno: Spotřeba vody v myčce Úprava vody na pitnou Čištění odpadních vod Spotřeba elektrické energie myčkou Výroba elektrické energie Výroba plastů a kovů použitých na výrobu myčky Výroba uhličitanu sodného – jedna ze složek tablety na mytí Výroba tripolyfosfátu sodného– jedna ze složek tablety na mytí Výroba dikřemičitanu sodného– jedna ze složek tablety na mytí Výroba chloridu sodného - sůl do myčky je jen čistá hrubozrnná kamenná sůl.
54
Do výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou bylo zařazeno: Spotřeba vody při mytí Úprava vody na pitnou Čištění odpadních vod Elektrická energie na ohřev vody Výroba elektrické energie Množství spotřebovaného čistícího prostředku Výroba vody obsažené v čistícím prostředku Výroba parafinsulfonanu sodné – složka čistícího prostředku Výroba alkylpolyglykosid – složka čistícího prostředku
3.2.2.4 Schémata
Obrázek 6: Schéma výrobkového systému ruční mytí v pod tekoucí vodou
55
Obrázek 7: Schéma výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu
Obrázek 8: Schéma výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm
Obrázek 9: Schéma výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm
56
3.2.3 Třetí fáze LCA- Hodnocení dopadu životního cyklu (LCIA)
3.2.3.1 Klasifikace Výsledky z inventarizace jsem pomocí programu GaBi 4 přiřadila jednotlivým kategoriím dopadu. Každá emise látky do prostředí byla dle svých účinků přiřazena konkrétní kategorii dopadu. Ve studii jsem použila charakterizační model CML 2001 – Dec. 07. Předmětem studie jsou tedy dopadové kategorie: úbytek abiotických zdrojů, acidifikace, eutrofizace, ekotoxicita sladkovodní, ekotoxicita terestrická, humánní toxicita, globální oteplování, úbytek stratosférického ozónu, tvorba fotooxidantů.
3.2.3.2 Charakterizace Tabulka VII: Vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie, charakterizační model CML 2001 – Dec. 07
Myčka o Myčka o šířce 60 šířce 45 cm cm
Quantity view CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv.] 3,169 2,548 CML2001 - Dec. 07, Acidification 9,798 Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] 12,221 CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] 0,267 0,216 CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.] 1,189 0,963 CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.] 668,906 539,345 CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity 50,157 40,298 Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.] 6,68E-05 5,35E-05 CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.] 0,614 0,492 CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.] 1,325 1,065
57
Ruční mytí v napuštěné m dřezu
Ruční mytí pod tekoucí vodou
7,828
18,533
29,421
69,931
0,728
1,714
3,370
7,908
1732,729
4093,944
124,619
295,472
1,59E-04
3,78E-04
1,476
3,507
3,327
7,855
3.2.3.3 Normalizace Tabulka VIII: Normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3
Normalizace CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.)
Myčka o Myčka o šířce 60 šířce 45 cm cm
Ruční mytí v napuštěné m dřezu
1,88E-10 1,51E-10
4,63E-10
1,10E-09
7,27E-10 5,83E-10
1,75E-09
4,16E-09
1,44E-11 1,17E-11
3,93E-11
9,26E-11
2,32E-12 1,88E-12
6,58E-12
1,54E-11
1,28E-10 1,04E-10
3,33E-10
7,86E-10
4,97E-12 3,99E-12
1,23E-11
2,93E-11
8,67E-12 6,95E-12
2,07E-11
4,91E-11
2,31E-10 1,85E-10
5,55E-10
1,32E-09
1,14E-11 9,18E-12
2,87E-11
6,77E-11
58
Ruční mytí pod tekoucí vodou
3.2.3.4 Analýza citlivosti 3.2.3.4.1 Ohřev vody zemním plynem namísto elektrické energie Porovnání, jak se změní dopad na životní prostředí, když na ohřev vody pro ruční mytí nádobí použijeme zemní plyn namísto elektrické energie. Účinnost ohřevu zemním plynem je nižší, než elektrickou energií. Energie potřebná k ohřevu vody zemním plynem je pro mytí pod tekoucí vodou přibližně 714 kWh a pro mytí v napuštěném dřezu 270 kWh. Energie jsou vztaženy k funkční jednotce. •
Hranice systému
Do výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu (ohřev vody zemním plynem) a výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou (ohřev vody zemním plynem) bylo zařazeno: Spotřeba vody při mytí Úprava vody na pitnou Čištění odpadních vod Spotřeba zemního plynu na ohřev vody Výroba zemního plynu Emise do vzduchu vznikající při spalování zemního plynu – emise CO2 a SO2 – údaje získané stechiometrickým výpočtem, předpoklad 100% účinnosti spalování Množství spotřebovaného čistícího prostředku Výroba vody obsažené v čistícím prostředku Výroba parafinsulfonanu sodného – složka čistícího prostředku Výroba alkylpolyglykosidu – složka čistícího prostředku
Obrázek 10: Schéma výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu – ohřev vody plynem
59
Obrázek 11:Schéma výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou – ohřev vody plynem
•
Charakterizace
Tabulka IX: Vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie, charakterizační model CML 2001 – Dec. 07 – porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem
Quantity view CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.]
Ohřev vody elektrickou Ohřev vody zemním energií plynem Ruční mytí Ruční mytí Ruční mytí Ruční mytí v napuštěném pod tekoucí v napuštěném pod tekoucí dřezu vodou dřezu vodou
7,828
18,533
7,830
17,301
29,421
69,931
24,677
57,387
0,728
1,714
0,661
1,536
3,370
7,908
3,140
7,301
1732,729 4093,944 124,619
295,472
1,59E-04 3,78E-04
60
1607,688 3763,627 107,000
248,876
1,33E-04 3,10E-04
1,476
3,507
1,249
2,905
3,327
7,855
2,874
6,657
•
Normalizace
Tabulka X: Normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3 – porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem Ohřev vody elektrickou Ohřev vody zemním energií plynem Ruční mytí Ruční mytí Ruční mytí Ruční mytí v napuštěném pod tekoucí v napuštěném pod tekoucí dřezu vodou dřezu vodou
Normalizace
4,63E-10 1,10E-09
4,63E-10 1,02E-09
CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.)
1,75E-09 4,16E-09
1,47E-09 3,42E-09
3,93E-11 9,26E-11
3,57E-11 8,31E-11
6,58E-12 1,54E-11
6,13E-12 1,43E-11
3,33E-10 7,86E-10
3,09E-10 7,22E-10
1,23E-11 2,93E-11
1,06E-11 2,46E-11
2,07E-11 4,91E-11
1,73E-11 4,03E-11
5,55E-10 1,32E-09
4,69E-10 1,09E-09
2,87E-11 6,77E-11
2,48E-11 5,74E-11
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP)
Mytí v napuštěném dřezu - ohřev vody elektrickou energií
4,00E-11 3,50E-11 3,00E-11 2,50E-11 2,00E-11
Mytí v napuštěném dřezu - ohřev vody plynem
1,50E-11 1,00E-11 5,00E-12 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 9: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – Ruční mytí v napuštěném dřezu - porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem
61
1,80E-09
Mytí v napuštěném dřezu ohřev vody elektrickou energií
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
1,60E-09
1,40E-09
1,20E-09
1,00E-09
Mytí v napuštěné m dřezu ohřev vody plynem
8,00E-10
6,00E-10
4,00E-10
2,00E-10
0,00E+00 Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Potential
Photochem. Ozone Creation Potential
Kategorie dopadu
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
Graf 10: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – Ruční mytí v napuštěném dřezu - porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem
1,00E-10 9,00E-11
Mytí pod tekoucí vodou - ohřev vody elektrickou energií Mytí pod tekoucí vodou - ohřev vody plynem
8,00E-11 7,00E-11 6,00E-11 5,00E-11 4,00E-11 3,00E-11 2,00E-11 1,00E-11 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 11: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – Ruční mytí pod tekoucí vodou - porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem
62
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
4,50E-09 4,00E-09
Mytí pod tekoucí vodou ohřev vody elektrickou energií Mytí pod tekoucí vodou ohřev vody plynem
3,50E-09 3,00E-09 2,50E-09 2,00E-09 1,50E-09 1,00E-09 5,00E-10 0,00E+00 Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Potential
Photochem. Ozone Creation Potential
Kategorie dopadu
Graf 12: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – Ruční mytí pod tekoucí vodou - porovnání ohřevu vody elektrickou energií a zemním plynem
•
Závěr: Ohřev vody elektrickou energií má větší dopad na životní prostředí ve všech sledovaných kategoriích kromě úbytku abiotických zdrojů, kde jsou dopady obou způsobů ohřevu vody srovnatelné. Pro životní prostředí je tedy lepší ohřívat vodu pro ruční mytí nádobí zemním plynem.
63
3.2.3.4.2 Jiná spotřeba vody při mytí Spotřeba vody a elektrické energie na mytí nádobí v myčce je dána konstrukčně a pohybuje se v určitém rozmezí, takže lze celkem jednoduše zjistit, jak spotřebu v konkrétní myčce, tak průměrnou spotřebu. Naproti tomu spotřeba vody a energie na ruční mytí nádobí je ryze individuální. Anketa o mytí nádobí navíc ukázala, že lidé nemají představu o tom, kolik vody takto spotřebují. Proto v této analýze citlivosti budeme zjišťovat, jak se změní dopad mytí nádobí na životní prostředí, když změníme spotřebu vody a elektrické energie na ruční mytí. Vycházíme z již představených výrobkových systémů pro ruční mytí a zmenšíme spotřebu vody a elektrické energie na polovinu. Spotřebu detergentů ponecháme stejnou – předpokládejme, že na vyčištění a odmaštění nádobí spotřebujeme podobné množství čistícího prostředku. Hranice systému jsou stejné jako u výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou.
Obrázek 12: Schéma výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu – poloviční spotřeba vody a elektrické energie
64
Obrázek 13: Schéma výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou – poloviční spotřeba vody a elektrické energie
•
Charakterizace
Tabulka XI: Vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie, charakterizační model CML 2001 – Dec. 07 – poloviční spotřeba vody a elektrické energie při ručním mytí nádobí
Quantity view CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) [kg SbEquiv.] CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.]
65
Ruční mytí v napuštěném dřezu – poloviční spotřeba vody
Ruční mytí pod tekoucí vodou poloviční spotřeba vody
3,918
9,270
14,717
34,971
0,365
0,857
1,690
3,958
866,790
2047,338
62,341
147,763
7,96E-05
1,89E-04
0,739
1,754
1,676
3,940
•
Normalizace
Tabulka XII: Normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3 – poloviční spotřeba vody a elektrické energie při ručním mytí nádobí
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
Normalizace CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.)
Ruční mytí Ruční mytí pod v napuštěném tekoucí vodou dřezu – poloviční poloviční spotřeba vody spotřeba vody 2,32E-10 5,49E-10 8,76E-10 2,08E-09 1,97E-11 4,63E-11 3,30E-12
7,73E-12
1,66E-10
3,93E-10
6,17E-12
1,46E-11
1,03E-11
2,46E-11
2,78E-10
6,59E-10
1,45E-11
3,40E-11
2,50E-09
2,00E-09
1,50E-09
Mytí ve dřezu menší spotřeba
1,00E-09
Myčka o šířce 60 cm Myčka o šířce 45 cm
5,00E-10
Mytí pod tekoucí vodou - menší spotřeba
0,00E+00 Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Potential
Photochem. Ozone Creation Potential
Kategorie dopadu
Graf 13: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – ruční mytí ve dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), ruční mytí pod tekoucí vodou dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), myčka o šířce 60 cm, myčka o šířce 45 cm
66
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
5,00E-11
Mytí ve dřezu menší spotřeba
4,50E-11 4,00E-11 3,50E-11
Myčka o šířce 60 cm
3,00E-11 2,50E-11 2,00E-11
Myčka o šířce 45 cm
1,50E-11 1,00E-11 5,00E-12 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Ozone Layer Potential Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Mytí pod tekoucí vodou - menší spotřeba
Kategorie dopadu
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
Graf 14: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – ruční mytí ve dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), ruční mytí pod tekoucí vodou dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), myčka o šířce 60 cm, myčka o šířce 45 cm
4,50E-09
Ruční mytí ve dřezu - menší spotřeba
4,00E-09 3,50E-09
Ruční mytí ve dřezu
3,00E-09 2,50E-09
Ruční mytí pod tekoucí vodou menší spotřeba
2,00E-09 1,50E-09
Ruční mytí pod tekoucí vodou
1,00E-09 5,00E-10 0,00E+00 Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Photochem. Potential Ozone Creation Potential
Kategorie dopadu
Graf 15: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – ruční mytí ve dřezu, ruční mytí ve dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), ruční mytí pod tekoucí vodou, ruční mytí pod tekoucí vodou (poloviční spotřeba vody a elektrické energie)
67
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
1,00E-10 9,00E-11 8,00E-11
Ruční mytí ve dřezu - menší spotřeba
7,00E-11 6,00E-11
Ruční mytí ve dřezu
5,00E-11
Ruční mytí pod tekoucí vodou menší spotřeba
4,00E-11 3,00E-11
Ruční mytí pod tekoucí vodou
2,00E-11 1,00E-11 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 16: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – ruční mytí ve dřezu, ruční mytí ve dřezu (poloviční spotřeba vody a elektrické energie), ruční mytí pod tekoucí vodou, ruční mytí pod tekoucí vodou (poloviční spotřeba vody a elektrické energie)
•
Závěr: Z výsledků, které jsou přehledně zaznamenány na grafech, je jasně vidět, že dopad mytí na životní prostředí je dán spotřebou vody a elektrické energie na mytí. Výroba čistících prostředků nebo výroba myčky nemá na celkový dopad mytí na životní prostředí příliš velký vliv. Čím více vody, hlavně teplé vody, spotřebujeme na mytí nádobí, tím větší dopad bude tato činnost mít na životní prostředí. Aby ruční mytí nádobí bylo ekologičtější než mytí v myčce, museli bychom se při ručním mytí dostat na menší spotřebu vody elektrické energie než spotřebuje myčka, což je skoro nemožné.
68
3.2.3.4.3 Odpadní vody nejsou čištěny V této analýze citlivosti budeme zkoumat, jak se změní dopad na životní prostředí výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm, když odpadní vody z myčky nebudou čištěny. Tento výrobkový systém odpovídá situaci, když odpadní vody nejsou vedeny na čistírnu, ale rovnou se vypouštějí do vodního toku. Schéma výrobkového systému je stejné jen neobsahuje proces Wastewater treatment. •
Hranice výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod Spotřeba vody v myčce Úprava vody na pitnou Čištění odpadních vod Spotřeba elektrické energie myčkou Výroba elektrické energie Výroba plastů a kovů použitých na výrobu myčky Výroba uhličitanu sodného – jedna ze složek tablety na mytí Výroba tripolyfosfátu sodného– jedna ze složek tablety na mytí Výroba dikřemičitanu sodného– jedna ze složek tablety na mytí Výroba chloridu sodného - sůl do myčky je čistá hrubozrnná kamenná sůl Emise do vody – fosfáty Emise do vody – tenzidy
Tabulka XIII: Emise do vody - výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod.
Hmotnost tablety Počet mycích cyklů – vztažené na funkční jednotku Hmotnost tablet – vztažené na funkční jednotku Množství tenzidů v jedné tabletě Množství tenzidů – vztažené na funkční jednotku Množství fosfátů v jedné tabletě Množství fosfátů – vztažené na funkční jednotku
20 g 262 20 g*262 = 5 240 g 1g 1 g*262 = 262 g 7g 7 g*262 = 1 834 g
69
•
Charakterizace
Tabulka XIV: Vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie, charakterizační model CML 2001 – Dec. 07 – srovnání výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod
Quantity view CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCB-Equiv.] •
Bez čištění odpadních vod
S čištěním odpadních vod
3,021
3,169
11,967
12,221
2,033
0,267
0,781
1,189
563,933
668,906
45,804
50,157
6,60E-05
6,68E-05
0,600
0,614
1,304
1,325
Normalizace
Tabulka XV: Normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3 – srovnání výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod
Bez čištění S čištěním Normalizace odpadních vod odpadních vod CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) 1,79E-10 1,88E-10 CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) 7,12E-10 7,27E-10 CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) 1,10E-10 1,44E-11 CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. 2,32E-12 (FAETP inf.) 1,52E-12 CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) 1,08E-10 1,28E-10 CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) 4,54E-12 4,97E-12 CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) 8,56E-12 8,67E-12 CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) 2,26E-10 2,31E-10 CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) 1,12E-11 1,14E-11 Součet výsledků po normalizaci 1,36E-09 1,32E-09
70
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
8,00E-10 7,00E-10
Myčka 60 cm - bez čištění odpadních vod
6,00E-10 5,00E-10 4,00E-10
Myčka 60 cm - s čištěním odpadních vod
3,00E-10 2,00E-10 1,00E-10 0,00E+00 Eutrophication Potential
Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Potential
Kategorie dopadu
Photochem. Ozone Creation Potential
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
Graf 17: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod
1,20E-11
1,00E-11
8,00E-12
Myčka 60 cm - bez čištění odpadních vod
6,00E-12
4,00E-12
Myčka 60 cm - s čištěním odpadních vod
2,00E-12
0,00E+00 Freshw ater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 18: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm bez čištění odpadních vod
71
•
Závěr: Když jsou odpadní vody z myčky nádobí čištěny, tak dochází k výraznému snížení (o 87%) výsledku kategorie dopadu eutrofizace. Odpadní vody pocházející z myčky nádobí tedy způsobují eutrofizaci a je optimální je čistit. Na druhou stranu všechny ostatní výsledky kategorií dopadu se mírně zvýšily, protože čistírna odpadních vod má sama určitý negativní dopad na životní prostředí. Například se v ní spotřebovává velké množství chemikálií, které je nejprve potřeba vyrobit a do čistírny dopravit. ČOV je z hlediska čistoty vod určitě záslužná, ale z jiných hledisek to tak být nemusí. Tato oblast by si zasloužila další výzkum. Sečteme-li výsledky indikátorů kategorie dopadu dostaneme pro výrobkový systém bez čištění odpadních vod číslo 1,36E-09 a pro výrobkový systém s čištěním odpadních vod 1,32E-09. Dopad systému s čištěním odpadních vod na životní prostředí je tedy celkově menší než systému bez čištění odpadních vod.
72
3.2.3.5 Jiný scénář - Část nádobí se myje ručně a část v myčce Některé nádobí se musí před umístěním do myčky předmýt a některé se do myčky nedá dát vůbec. Tento faktor se prakticky nedá zohlednit, protože někdo vůbec nepředmývá někdo přemývá skoro vše. Myčka nádobí je vhodná pro nerezové, porcelánové a skleněné nádobí. V myčce se nedoporučuje umývat nádobí ze stříbra, hliníku, zinku a dřeva, dále nádobí s teflonovým povrchem, měděné pánve, hrnce a také sklo se zlatými ozdobami. To ovšem neznamená, že toto nádobí nikdo v myčce nemyje. Předvídaví lidé už při pořizování nádobí počítají s mytím v myčce a pak v myčce myjí téměř 100% nádobí. Lidé také více používají to nádobí, které lze umýt v myčce, aby ho nemuseli mýt ručně. Přesto však vždy existuje určité procento nádob, které se musí mýt ručně. Předpokládejme výrobkový systém, ve kterém se čtvrtina nádobí myje ručně v napuštěném dřezu a zbytek se myje v automatické myčce o šíři 45 cm. Výroba myčky zůstává stejná – myčka se musí vyrobit stejně, i když se část nádobí myje ručně. Prodloužení životnosti v důsledku méně častého používání zanedbáme. Množství vody, elektrické energie, detergentů, emisí atd. na mytí v myčce a ručně získáme vynásobením příslušného množství koeficientem 0,75, respektive 0,25. Budeme tedy zkoumat, jaký bude dopad na životní prostředí, když 75 % nádobí budeme mýt v myčce o šíři 45 cm a 25% nádobí budeme mýt ručně v napuštěném dřezu. Funkční jednotka je stále zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok.
73
Obrázek 14: Schéma výrobkového systému ve kterém se 75% nádobí myje v myčce o šíři 45 cm a 25% ručně v napuštěném dřezu
•
Charakterizace
Tabulka XVI: Vyčíslení potenciálních dopadů na jednotlivé dopadové kategorie, charakterizační model CML 2001 – Dec. 07
Quantity view CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) [kg Sb-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) [kg SO2-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) [kg Phosphate-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) [kg CO2Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) [kg DCB-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) [kg R11-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) [kg Ethene-Equiv.] CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.) [kg DCBEquiv.]
74
3,876 14,696 0,344 1,566 838,123 61,366 7,99E-05 0,738 1,630
•
Normalizace
Tabulka XVII: Normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3
Normalizace CML2001 - Dec. 07, Abiotic Depletion (ADP) CML2001 - Dec. 07, Acidification Potential (AP) CML2001 - Dec. 07, Eutrophication Potential (EP) CML2001 - Dec. 07, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot. (FAETP inf.) CML2001 - Dec. 07, Global Warming Potential (GWP 100 years) CML2001 - Dec. 07, Human Toxicity Potential (HTP inf.) CML2001 - Dec. 07, Ozone Layer Depletion Potential (ODP, steady state) CML2001 - Dec. 07, Photochem. Ozone Creation Potential (POCP) CML2001 - Dec. 07, Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP inf.)
2,29E-10 8,75E-10 1,86E-11 3,06E-12 1,61E-10 6,08E-12 1,04E-11 2,78E-10 1,41E-11
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
4,00E-11 3,50E-11
Část nadobí v myčce a část v ruce
3,00E-11 2,50E-11
Mytí v automatické myčce šírka 45 cm
2,00E-11 1,50E-11 1,00E-11
Ruční mytí voda napustěna ve dřezu
5,00E-12 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 19: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – scénář ve kterém se 75% nádobí myje v automatické myčce o šíři 45 cm a zbytek nádobí se myje v napuštěném dřezu v porovnání s mytím v myčce 45 cm a mytím nádobí v napuštěném dřezu
75
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
4,00E-11
3,50E-11
3,00E-11
Část nadobí v myčce a část v ruce
2,50E-11
Mytí v automatické myčce - šírka 45 cm
2,00E-11
1,50E-11
Ruční mytí voda napustěna ve dřezu
1,00E-11
5,00E-12
0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 20: Srovnání negativních dopadů (po normalizaci) – scénář ve kterém se 75% nádobí myje v automatické myčce o šíři 45 cm a zbytek nádobí se myje v napuštěném dřezu v porovnání s mytím v myčce 45 cm a mytím nádobí v napuštěném dřezu
•
Závěr Scénář, ve kterém se převážná část nádobí myje v myčce a zbytek nádobí se myje
ručně, se nejvíce přibližuje reálnému dopadu mytí nádobí v čtyřčlenné domácnosti za rok na životní prostředí. Vycházíme z předpokladu, že všechno nádobí nelze mýt v myčce. Dopad mytí nádobí na životní prostředí při tomto scénáři je vyšší, než výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm a nižší než výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu.
76
3.2.4 Čtvrtá fáze LCA- interpretace životního cyklu
3.2.4.1 Identifikace významných zjištěních Významná zjištění (Significant Issues) jsou data, které shrnutí informací z prvních tří fází LCA. •
Hranice systémů
Tabulka XVIII: hranice výrobkových systémů
Hranice výrobkových systémů (procesy zařazené do systémů) Mytí v automatické myčce (výrobkový
Mytí konvenčním způsobem (výrobkový
systém mytí v automatické myčce 60cm a
systém ruční mytí v napuštěném dřezu a
výrobkový systém mytí v automatické
výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí
myčce o šířce 45 cm)
vodou
Spotřeba vody
Spotřeba vody
Úprava vody na pitnou
Úprava vody na pitnou
Čištění odpadních vod
Čištění odpadních vod
Spotřeba elektrické energie na provoz
Elektrická energie na ohřev vody
myčky Výroba elektrické energie
Výroba elektrické energie
Výroba plastů a kovů použitých na výrobu
Množství spotřebovaného čistícího
myčky
prostředku
Výroba uhličitanu sodného – jedna ze
Výroba vody obsažené v čistícím
složek tablety na mytí
prostředku
Výroba tripolyfosfátu sodného– jedna ze
Výroba parafinsulfonanu sodné – složka
složek tablety na mytí
čistícího prostředku
Výroba dikřemičitanu sodného
Výroba alkylpolyglykosid – složka čistícího prostředku
Výroba chloridu sodného
77
Hmotnostní a energetické toky začleněné do studie
Tabulka XIX: Hmotnostní a energetické toky začleněné do studie (a vztažené na funkční jednotku) – výrobkový systém mytí v automatické myčce 60 cm
Hmotnostní nebo energetický tok Počet mycích cyklů Spotřeba elektrické energie Spotřeba vody Hmotnost tablet Množství uhličitanu sodného Množství tripolyfosfátu sodného Množství dikřemičitanu sodného Množství soli do myčky Množství odpadních vod Množství plastů na výrobu myčky Množství kovu na výrobu myčky
Hodnota 262 275,1 kWh 3 668 l 5 240 g 1 152,8 g 1 834 g 262 g 1 000 g 3 668 l 2 000 g 1 076,9 g
Tabulka XX: Hmotnostní a energetické toky začleněné do studie (a vztažené na funkční jednotku) – výrobkový systém mytí v automatické myčce 45 cm
Hmotnostní nebo energetický tok Počet mycích cyklů Spotřeba elektrické energie Spotřeba vody Hmotnost tablet Množství uhličitanu sodného Množství tripolyfosfátu sodného Množství dikřemičitanu sodného Množství soli do myčky Množství odpadních vod Množství plastů na výrobu myčky Množství kovu na výrobu myčky
Hodnota 251 211 kWh 3012 l 5 020 g 1 104,4 g 1 757 g 251 g 1 000 g 3 012 kg 769,3 g 1 461,7 g
Tabulka XXI Hmotnostní a energetické toky začleněné do studie (a vztažené na funkční jednotku) – výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu
Hmotnostní nebo energetický tok Spotřeba teplé vody Spotřeba studené vody Spotřeba elektrické energie na ohřev vody Spotřeba mycího prostředku Množství odpadních vod Množství vody v mycím prostředku Parafinsulfonan sodný Alkylpolyglykosid
Hodnota 7 300 l 5 475 l 256 kWh 5,5 kg 12 780,5 kg 4,3 kg 0,275 kg 0,055 kg
78
Tabulka XXII Hmotnostní a energetické toky začleněné do studie – výrobkový systém ruční mytí pod tekoucí vodou.
Hmotnostní nebo energetický tok Spotřeba vody Spotřeba el. energie na ohřev vody Množství mycího prostředku - vztažené na funkční jednotku Množství odpadních vod Množství vody v mycím prostředku Parafinsulfonan sodný Alkylpolyglykosid
Hodnota 29 708 kg 677 kWh 5,5 kg 29 713,5 kg 4,3 kg 0,275 kg 0,055 kg
Charakterizace a normalizace: Ve studii jsem použila charakterizační model CML 2001 – Dec. 07 a normalizační model CML 2001 – Dec. 07 Europe 25+3
4,50E-09
Myčka o šířce 60 cm
4,00E-09 3,50E-09
Myčka o šířce 45 cm
3,00E-09 2,50E-09
Ruční mytí v napuštěné m dřezu
2,00E-09
Ruční mytí pod tekoucí vodou
1,50E-09 1,00E-09 5,00E-10 0,00E+00 Abiotic Depletion
Acidification Potential
Global Warming Potential
Photochem. Ozone Creation Potential
Graf 21: Srovnání negativních dopadů posuzovaných cyklů (po normalizaci) – srovnání mytí v myčce o šíři 60 cm, mytí v myčce o šíři 45cm, mytí v napuštěném dřezu a mytí pod tekoucí vodou
79
Výsledek indikátoru kategorie dopadu po normalizaci
1,00E-10 9,00E-11 8,00E-11
Myčka o šířce 60 cm
7,00E-11 6,00E-11
Myčka o šířce 45 cm
5,00E-11 4,00E-11
Ruční mytí v napuštěné m dřezu
3,00E-11 2,00E-11
Ruční mytí pod tekoucí vodou
1,00E-11 0,00E+00 Eutrophication Potential
Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential
Human Toxicity Potential
Ozone Layer Depletion Potential
Terrestric Ecotoxicity Potential
Kategorie dopadu
Graf 22: Srovnání negativních dopadů posuzovaných cyklů (po normalizaci) – srovnání mytí v myčce o šíři 60 cm, mytí v myčce o šíři 45cm, mytí v napuštěném dřezu a mytí pod tekoucí vodou
80
3.2.4.2 Vyhodnocení 3.2.4.2.1 Kontrola kompletnosti Rozsah studie odpovídá zpřesněným hranicím výrobkových systémů. Do systému byly zařazeny procesy a toky, které významnou měrou přispívají k celkovému environmentálnímu dopadu výrobkových systémů. Hlavní environmentální dopady ve studii mají toky spotřeba elektrické energie a vody.
3.2.4.2.2 Kontrola citlivosti Celkový environmentální dopad je větší, než ukazují příslušné tabulky a grafy, protože studie je poměrně dost omezena svým rozsahem, potažmo předpoklady, které byly během studie učiněny. Ve studii byla např. zjednodušena výroba myčky na výrobu plastů a kovů.. V tomto směru studie nabízí velké možnosti rozšíření. Pro přibližné srovnání daných výrobkových systémů však použitý rozsah studie stačí. Ve studii bylo provedeno několik analýz citlivosti. V první analýze citlivosti bylo zjišťováno, jak se změní dopad na životní prostředí, když na ohřev vody pro ruční mytí nádobí použijeme zemní plyn namísto elektrické energie. Bylo zjištěno, že ohřev vody elektrickou energií má větší dopad na životní prostředí ve všech sledovaných kategoriích kromě úbytku abiotických zrojů, kde jsou dopady obou způsobů ohřevu vody srovnatelné. Pro životní prostředí je tedy lepší ohřívat vodu pro ruční mytí nádobí zemním plynem. Druhá analýza citlivosti zjišťuje, jak se změní dopad mytí nádobí na životní prostředí, když změníme spotřebu vody a elektrické energie na ruční mytí. Vycházíme z již představených výrobkových systémů pro ruční mytí a zmenšíme spotřebu vody a elektrické energie na polovinu. Spotřebu detergentů ponecháme stejnou. Z výsledků této analýzy je jasně vidět, že dopad mytí na životní prostředí je dán spotřebou vody a elektrické energie na mytí. I když zmenšíme spotřebu vody a elektrické energie při ručním mytí na polovinu, tak stále má největší dopad na životní prostředí mytí pod tekoucí vodou, pak následuje ruční mytí v napuštěném dřezu, mytí v myčce o šířce 60 cm a nejlepší je mytí v myčce o šířce 45 cm. Výroba čistících prostředků nebo výroba myčky nemá na celkový dopad mytí na životní prostředí příliš velký vliv. Výsledek kategorie dopadu eutrofizace závisí u výrobkového systému mytí v automatické myčce na obsahu fosfátů v mycích prostředcích a dále na čistírenském procesu, kterým odpadní voda z myčky projde. Třetí analýza citlivosti proto zkoumá
81
změnu dopadu na životní prostředí výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 60 cm, když odpadní vody z myčky nebudou čištěny. Tento výrobkový systém odpovídá situaci, když odpadní vody nejsou vedeny na čistírnu, ale rovnou se vypouštějí do vodního toku. Když jsou odpadní vody z myčky nádobí čištěny, tak dochází k výraznému snížení (o 87 %) výsledku kategorie dopadu eutrofizace. Odpadní vody pocházející z myčky nádobí tedy způsobují eutrofizaci a je optimální je čistit. Na druhou stranu všechny ostatní výsledky kategorií dopadu se mírně zvýšily, protože čistírna odpadních vod má sama určitý negativní dopad na životní prostředí. Sečteme-li výsledky indikátorů kategorie dopadu dostaneme pro výrobkový systém bez čištění odpadních vod číslo 1,36E-09 a pro výrobkový systém s čištěním odpadních vod 1,32E-09. Dopad systému s čištěním odpadních vod na životní prostředí je tedy celkově menší než systému bez čištění odpadních vod.
3.2.4.2.3 Kontrola konzistence Do výrobkového systému mytí v automatické myčce 60cm a do výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm byla zařazena výroba uhličitanu sodného, tripolyfosfátu sodného, dikřemičitanu sodného a do výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu a výrobkového systému ruční mytí pod tekoucí vodou bylo zařazena výroba pitné vody, která je obsažena v mycím prostředku, výroba parafinsulfonanu sodného a výroba alkylpolyglykosidu. Do každého ze systémů byly zařazeny vždy 3 složky mycích prostředků. Do všech systémů byla shodně zařazena: spotřeba vody na mytí, úprava vody na pitnou, čištění odpadních vod, spotřeba a výroba elektrické energie. Takže nebyla porušena podmínka, že hranice u srovnávaných systémů musí být zvoleny ve stejném rozsahu. Předpoklady a použité údaje jsou v souladu s cílem a rozsahem studie. Ve studii byly použity nejlepší údaje, které se za stávajících finančních a časových podmínek daly zjistit. Kvalita údajů by se při změně podmínek dala zlepšit.
82
3.2.4.3 Závěry a doporučení 3.2.4.3.1 Závěry V analýze citlivosti, ve které byla změněna spotřeba vody na ruční mytí bylo zjištěno, že dopad mytí na životní prostředí je dán spotřebou vody a elektrické energie na mytí. Výroba čisticích prostředků nebo výroba myčky nemá na celkový dopad mytí na životní prostředí příliš velký vliv. Čím více vody, zejména teplé, spotřebujeme na mytí nádobí, tím větší dopad bude tato činnost mít na životní prostředí. Aby ruční mytí nádobí bylo ekologičtější než mytí v myčce, museli bychom při ručním mytí dosáhnout nižší spotřeby vody a elektrické energie než myčka, což je téměř nemožné. Nejnižší dopad na životní prostředí ve všech kategoriích dopadů proto má výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 45 cm, pak výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a následně výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu. Nejhorší pro životní prostředí je výrobkový systém ruční mytí nádobí pod tekoucí vodou, při kterém se spotřebuje nejvíce vody i elektrické energie. I když snížíme spotřebu vody a elektrické energie při ručním mytí na polovinu oproti výchozím výrobkovým systémům pro konvenční mytí, tak má stále největší dopad na životní prostředí mytí pod tekoucí vodou, následuje mytí v napuštěném dřezu, mytí v myčce o šířce 60 cm a nejlepší je mytí v myčce o šířce 45 cm. Pro životní prostředí je lepší, jak prokázala analýza citlivosti, ohřívat vodu pro ruční mytí nádobí zemním plynem než elektrickou energií. Další analýza citlivosti ukazuje, že pokud jsou odpadní vody z myčky nádobí čištěny v čistírně odpadních vod, tak dochází k výraznému snížení (o 87 %) výsledku indikátoru kategorie dopadu eutrofizace oproti situaci, ve které jsou odpadní vody vypouštěny bez čištění do povrchových vod. Sečteme-li příslušné výsledky indikátorů kategorie dopadu, dojdeme k závěru, že dopad systému s čištěním odpadních vod na životní prostředí je celkově menší než systému bez čištění odpadních vod. Výrobkový systém mytí nádobí v automatické myčce bez čištění odpadních vod má vyšší dopad na životní prostředí v kategorii dopadu eutrofizace než ostatní posuzované výrobkové systémy.
83
Reálnému dopadu mytí nádobí na životní prostředí se nejvíce přiblížíme ve scénáři, ve kterém se převážná část nádobí myje v myčce a zbytek nádobí se myje ručně, protože to je velmi častý způsob mytí nádobí v domácnostech vlastnících myčku. Dopad mytí nádobí na životní prostředí při tomto scénáři je vyšší, než výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm a nižší než výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu. Uvedené hodnoty výsledků kategorií dopadů jsou pro všechny výrobkové systémy menší než ve skutečnosti, protože do výrobkových systémů nebyly zařazeny všechny jednotkové procesy a toky. Hodnoty výsledků kategorií dopadů však mohou posloužit ke srovnání posuzovaných výrobkových systémů, protože jejich hranice jsou srovnatelné.
3.2.4.3.2 Doporučení Používejte jen skutečně potřebné množství mycího prostředku - Přestože mycí prostředky sloužící ke konvenčnímu mytí jsou snadno biologicky odbouratelné, neznamená to, že se mohou bez následku používat v jakémkoliv množství, protože představují zátěž pro ČOV. Navíc jejich výroba a distribuce představují další zátěž pro životní prostředí. Preferujte mycí prostředky s nižším obsahem vody – Některé mycí prostředky obsahují přes 90 % vody. Zbytečně se tak dopravuje kamionovou dopravou velké množství vody. Také jsou zbytečně potřeba větší obaly z PET. Myjte nádobí v napuštěném dřezu – Pokud si z jakéhokoliv důvodu nemůžete pořídit myčku, tak alespoň nemyjte nádobí pod tekoucí vodou. Vodu na ruční mytí nádobí ohřívejte zemním plynem – Pokud máte možnost, ohřívejte vodu pro ruční mytí zemním plynem (karmou), protože tento způsob je oproti ohřevu vody elektrickou energií levnější a navíc šetrnější k životnímu prostředí. Pořizujete-li si myčku pak jedině energetické třídy A a s nízkou spotřebou vody – Vyplatí se ekonomicky i ekologicky. Nepoužívejte mycí prostředky s vysokým obsahem fosfátů– Používáním mycích prostředků do myček s vysokým obsahem fosfátů (i přes 30%) podporujete eutrofizaci (fosfor jako živina pro řasy a sinice). Podle vyhlášky ministerstva životního prostředí nesmějí prací prášky od 1. října 2006 obsahovat více než půl
84
hmotnostního procenta fosforu. Pro mycí prostředky do myček nádobí žádná podobná omezení neplatí. Bezfosfátové mycí prostředky do myček lze koupit, ale jsou oproti fosfátovým drahé. Nepoužívejte tablety 4 a více v jednom – K mytí postačí prášek, sůl a leštidlo nebo tableta a sůl. Další chemikálie nejsou pro mytí nutné. Používáním těchto tablet zatěžuje životní prostředí i vaší peněženku. Vysloužilá myčka patří do sběrného dvora.
85
3.3 Náklady životního cyklu LCC (Life Cycle Costing) LCC v tomto případě znamená porovnání peněžních nákladů na mytí v automatické myčce o šíři 45 a 60 cm, ruční mytí v napuštěném dřezu a ruční mytí pod tekoucí vodou vztažené na funkční jednotku (zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok). Předpokládáme – li pořizovací cenu 11 000 Kč a životnost 13 let, pak pořizovací cena rozpočtená na funkční jednotku 11 000/13 = 846,2 Kč /rok Cena elektrické energie Produkt společnosti PRE komfort klasik 24, distribuční sazba D01d - 5,2 Kč/kWh 17 (bez stálých plateb). Cena zemního plynu Cena zemního plynu od společnosti RWE - 1,21 Kč/kWh18 (bez stálých plateb). Cena vodného a stočného Cena vodného a stočného v Praze je 56,51 Kč/m3 19.
Tabulka XXIII: Porovnání nákladů na mytí konvenčním způsobem a mytí v automatické myčce v čtyřčlenné rodině za 1 rok. Ohřev vody elektrickou energií
Elektrická energie
Voda
Mycí Pořizovací prostředky cena
Celkem
Myčka 45 cm
1096,4 Kč
170,2 Kč
1255,0 Kč 846,2 Kč
3367,8Kč
Myčka 60 cm
1430,5 Kč
207,3 Kč
1310,0 Kč 846,2 Kč
3794,0Kč
Ruční mytí v napuštěném dřezu Ruční mytí pod tekoucí vodou
1328,6 Kč
721,9 Kč
1095,0 Kč
-
3145,5 Kč
3520,4 Kč
1678,8 Kč
1095,0 Kč
-
6294,2 Kč
Tabulka XXIV: Porovnání nákladů na ruční mytí v napuštěném dřezu a pod tekoucí vodou v čtyřčlenné rodině za 1 rok. Ohřev vody zemním plynem
Ruční mytí v napuštěném dřezu Ruční mytí pod tekoucí vodou
Zemní plyn
Voda 721,9 Kč
Mycí prostředky 1095,0 Kč
Pořizovací cena -
326,7 Kč
2143,6 Kč
863,9 Kč 1678,8 Kč
1095,0 Kč
-
3637,7 Kč
86
Celkem
Náklady na čas Pro přesnější posouzení nákladů životního cyklu musíme započítat i čas strávený mytím nádobí. Tento čas by mohl být využit na výdělečnou činnost. Podle průzkumu uskutečněnému na univerzitě v Bonnu trvá umytí nádobí v ČR, v množství které se vejde do myčky o šíři 60 cm, průměrně 92 minut. Na obsluhu myčky pro jeden mycí cyklus (hlavně naskládání nádobí do myčky a z myčky) je potřeba 15 minut11. Ruční mytí nádobí, v množství které se vejde do myčky o šíři 60 cm, trvá podle tohoto průzkumu průměrně o 77 minut déle než mytí v myčce. Některé nádobí musí být před umístěním do myčky předmyto a některé se do myčky nedá dát vůbec. Tento faktor se prakticky nedá zohlednit, protože někdo nepředmývá vůbec a někdo už při pořizování nádobí počítá s myčkou a používá jen nádobí, které lze v myčce mýt a někdo právě naopak. Pro účely této LCC studie budeme počítat dalších 10 minut na předmytí nádobí a 10 minut na umytí nádobí, které není možné mýt v myčce. Z ankety o mytí nádobí vyplývá, že čtyřčlenná rodina zapne myčku pro 12 jídelních souprav průměrně 262krát do roka. Ručním mytím nádobí tedy strávíme za rok navíc přibližně 249 hodin. I když počítáme velmi nízkou taxu 40 Kč/hod, tak se dostáváme k sumě 9960 Kč. Počítáme-li taxu 100 Kč/hod, dostáváme sumu 24900 Kč. Závěr LCC: Nejlevnější způsob mytí nádobí v domácnostech je ruční mytí v napuštěném dřezu, když se voda ohřívá plynem. Pak následuje mytí v myčce o šíři 45 cm a ruční mytí v napuštěném dřezu, když vodu ohříváme elektrickou energií – oba způsoby mají podobné náklady. Dalšími v pořadí jsou se srovnatelnými náklady: ruční mytí nádobí pod tekoucí vodou při ohřevu vody plynem a mytí v myčce o šíři 60 cm. Výrazně nejdražší je ruční mytí pod tekoucí vodou, když vodu ohříváme elektrickou energií. Jiná situace ale nastává započítáme-li do nákladů na mytí nádobí i čas strávený mytím. Ručním mytím nádobí strávíme za rok navíc oproti mytí v myčce přibližně 249 hodin. I když počítáme velmi nízkou taxu 40 Kč/hod, tak se dostáváme k sumě 9 960 Kč, což přibližně trojnásobek všech ostatních nákladů. Počítáme-li mezi náklady i strávený čas, tak se rozhodně vyplatí mýt nádobí v myčce. Výsledky jsou samozřejmě velmi relativní, protože náklady se budou lišit rodina od rodiny. Cena elektrické energie a plynu se liší geograficky. Pořizovací ceny myček se pohybují ve velkém rozpětí a o životnosti moderních myček se jen spekuluje, protože jsou to pořád ještě nové spotřebiče.
87
4 Výsledky a diskuze Cílem diplomové práce bylo posoudit environmentální dopad mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem pomocí metody LCA. Konvenční způsob byl dále rozdělen na ruční mytí v napuštěném dřezu a ruční mytí pod tekoucí vodou, protože obě metody mají diametrálně odlišnou spotřebu vody. Pro zpřesnění výsledků byl zkoumán životní cyklus dvou typů myček a to myčky o šířce 60 cm (pro 12 sad nádobí) a myčky o šířce 45 cm (pro 9 sad nádobí). Funkční jednotka, ke které se všechny hodnoty vztahují, byla: zajištění mytí nádobí v čtyřčlenné rodině na 1 rok. První kapitola experimentální části shrnuje informace o softwarovém nástroji GaBi 4, ve kterém byly posuzované výrobkové systémy namodelovány a vyhodnoceny podle charakterizačního modelu CML 2001 – Dec. 07. Druhá kapitola (3.2. Studie LCA) obsahuje všechny normou předepsané části LCA a to včetně závěrů a doporučení (3.2.4.3. Závěry a doporučení), ve kterých se shrnují všechny výsledky a závěry, a diskutuje se jejich hodnověrnost. Pro potřeby studie LCA bylo nutné zjistit, jaké jsou návyky lidí v ČR ohledně mytí nádobí v domácnostech. Z tohoto důvodu byla uskutečněna anketa o mytí nádobí v domácnostech, které ze zúčastnilo 1061 respondentů. Z ankety vyplývá, že 60,4 % lidí myje nádobí ručně. Padesát procent z nich myje nádobí pod tekoucí vodou, 33 % v napuštěném dřezu a 17 % lidí myje někdy v napuštěném dřezu a někdy pod tekoucí vodou. 59 % lidí z těch, kteří vlastní myčku mají spotřebič o šířce 60 cm, 37 % o šířce 45 cm a pouhá 4 procenta vlastní stolní myčku. Téměř 70 % respondentů používá tablety do myčky a jen 28 % mycí prášek do myčky. Celkové výsledky kategorií dopadu jsou dány převážně užitnou fází výrobkového systému. To znamená skutečnou spotřebou vody a elektrické energie při mytí nádobí. Nejnižší dopad na životní prostředí ve všech kategoriích dopadů proto má výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 45 cm, pak výrobkový systém mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a následně výrobkový systém ruční mytí v napuštěném dřezu. Nejhorší alternativou pro životní prostředí je výrobkový systém ručního mytí nádobí pod tekoucí vodou, při kterém se spotřebuje nejvíce vody i elektrické energie. Spotřeba vody a elektrické energie při mytí v automatické myčce je dána konstrukčně, takže ji můžeme ovlivnit pouze koupí lepšího typu myčky a volbou mycího programu.
88
V budoucnosti by se mohlo zkoumat, jak volba programu ovlivní celkový výsledek studie LCA. Spotřeba vody a elektrické energie na konvenční mytí je záležitost ryze individuální – záleží jen na nás. Ale aby konvenční mytí nádobí bylo ekologičtější než mytí v myčce, museli bychom při ručním mytí spotřebovat méně vody než myčka, což je při udržení určité úrovně čistoty nádobí nemožné. Pro životní prostředí je lepší, jak prokázala analýza citlivosti, ohřívat vodu pro konvenční mytí nádobí zemním plynem než elektrickou energií. Když jsou odpadní vody z myčky nádobí čištěny, tak dochází k výraznému snížení (o 87 %) výsledku kategorie dopadu eutrofizace. Pokud nejsou odpadní vody čištěny má výrobkový systém mytí nádobí v automatické myčce vyšší dopad na životní prostředí v kategorii dopadu eutrofizace než výrobkové systémy konvenčního mytí. Sečteme-li příslušné výsledky indikátorů kategorie dopadu, dojdeme k závěru, že dopad výrobkového systému mytí v myčce s čištěním odpadních vod na životní prostředí je celkově menší než systému mytí v myčce bez čištění odpadních vod. Reálnému dopadu mytí nádobí na životní prostředí se nejvíce přiblížíme ve scénáři, ve kterém se převážná část nádobí myje v myčce a zbytek nádobí se myje ručně, protože to je nejčastější způsob mytí nádobí v domácnostech vlastnících myčku. Dopad mytí nádobí na životní prostředí při tomto scénáři je vyšší, než výrobkového systému mytí v automatické myčce o šířce 45 cm a nižší než výrobkového systému ruční mytí v napuštěném dřezu. Výrobkové systémy nemůžeme posuzovat jen z environmentálního hlediska, ale musíme brát zřetel i na další výhody a nevýhody výrobkových systémů. Obecné výhody a nevýhody posuzovaných výrobkových systémů jsou shrnuty v tabulce II (2.2.3. Srovnání mytí nádobí v myčce a ručního mytí). Ve třetí kapitole (3.3. Studie LCC) jsou porovnány peněžní náklady na mytí v automatické myčce o šíři 45 a 60 cm, ruční mytí v napuštěném dřezu a ruční mytí pod tekoucí vodou vztažené na funkční jednotku. U konvenčního mytí jsou dále porovnány náklady na ohřev vody zemním plynem a ohřev vody elektrickou energií. Nejlevnější způsob mytí nádobí v domácnostech je ruční mytí v napuštěném dřezu, když se voda ohřívá plynem. Následuje mytí v myčce o šíři 45 cm a ruční mytí v napuštěném dřezu, když vodu ohříváme elektrickou energií – oba způsoby mají podobné náklady. Dalšími v pořadí jsou se srovnatelnými náklady: ruční mytí nádobí pod tekoucí vodou při ohřevu vody plynem a mytí v myčce o šíři 60 cm. Výrazně nejdražší je ruční mytí pod tekoucí
89
vodou, když vodu ohříváme elektrickou energií. Jiná situace ale nastává započítáme-li do nákladů na mytí nádobí i čas strávený mytím – pak se jednoznačně vyplatí myčka. Mytí v automatické myčce je ekologičtější než mytí konvenčním způsobem. Ekonomicky se více vyplatí mýt nádobí ručně v napuštěném dřezu při ohřevu vody plynem, když nepočítáme náklady na čas strávený mytím. V budoucnosti lze předpokládat zvyšování cen energií a vody, ale pořizovací cena myčky se pravděpodobně zvyšovat nebude. Výhody myčky nádobí předčí její nevýhody, proto doporučuji její používání.
90
5 Závěr Úkolem diplomové práce bylo posoudit environmentální dopad mytí nádobí v automatické myčce a konvenčním způsobem pomocí metody LCA. Metoda LCA (life cycle assessment) je systematický postup, podle něhož byly stanoveny vlivy, kterými působí výrobkové systémy (ruční mytí v napuštěném dřezu, ruční mytí pod tekoucí vodou, mytí v automatické myčce o šířce 60 cm a mytí v automatické myčce o šířce 45 cm) během svého celého životního cyklu na životní prostředí. Pro potřeby studie LCA bylo nutné zjistit návyky lidí v ČR ohledně mytí nádobí v domácnostech. Diplomová práce obsahuje i studii LCC (náklady životního cyklu). Závěry: •
60,4 % lidí myje nádobí ručně z toho 50 % pod tekoucí vodou, 33 % v napuštěném dřezu a 17 % lidí myje někdy v napuštěném dřezu a někdy pod tekoucí vodou.
•
39,6 % lidí vlastní myčku – 59 % z nich o šířce 60 cm, 37 % o šířce 45 cm a 4 % stolní myčku. Téměř 70 % lidí používá tablety do myčky a jen necelých 28 % používá mycí prášek do myčky.
•
Environmentální dopady posuzovaných výrobkových systémů jsou dány převážně užitnou fází výrobkových systémů. Výsledky LCA tedy závisí na skutečné spotřebě vody a elektrické energie při mytí. Spotřeba vody na konvenční mytí se může v jednotlivých domácnostech diametrálně lišit. Spotřeba vody a elektrické energie při mytí v automatické myčce je dána konstrukčně.
•
Mytí v automatické myčce je ekologičtější než mytí konvenčním způsobem.
•
Ekologicky i ekonomicky je výhodnější ruční mytí v napuštěném dřezu než pod tekoucí vodou.
•
Pro životní prostředí i z finančního hlediska je lepší ohřívat vodu na konvenční mytí nádobí zemním plynem (karmou) než elektrickou energií.
•
Mytí v myčce o šíři 45 cm je ekologičtější i ekonomičtější než v myčce o šíři 60 cm
•
Pokud nejsou odpadní vody čištěny, tak má výrobkový systém mytí nádobí v automatické myčce vyšší dopad na životní prostředí v kategorii dopadu eutrofizace než výrobkové systémy konvenčního mytí.
•
Dopad na životní prostředí výrobkového systému mytí nádobí v automatické myčce je nižší, když jsou odpadní vody čištěny.
91
6 Seznam použité literatury 1
Remtová, K.; Přibylová, M.: Využití metody LCA v České republice: Porovnání
životního cyklu výrobků Praha: VŠE Praha, 2001. 79p. 2
Remtová, K.; Přibylová, M.: Využití metody LCA v České republice: LCA příručka pro
zpracovatele Praha: VŠE Praha, 2001. 81p. 3
Kočí, V. LCA [online]. Praha: VŠCHT Praha, [cit. 2008-02-23]. Available from www:
4
Chadt, M. Myčka nádobí [online]. [cit. 2008-03-02]. Available from www:
5
zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech
6
Charvát, H. Vysloužilé spotřebiče stále končí především na skládkách [online]. Ekolist,
21.2.2008 [cit.2008-03-02]. Available from www: 7
Večerková, H.: Všechny mycí prostředky jsou ekologické [online]. Mladá fronta,
červenec 2007 [cit. 2008-03-02]. Available from www: 8
Večerková, H; Kohoutová, Z.: Prostředky na mytí nádobí [online]. Mladá fronta, listopad
2005 [cit. 2008-03-02]. Available from www: 9
PE International GmbH, University in Stuttgart. GaBi 4 Manual. 248 p., 2006
10
Reinberk, Z. Ohřev vody [online]. TZB-info, [cit.2010-03-05]. Available from www: < http://www.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=97 > 11 Stamminger, R., et al. : A European Comparison of Cleaning Dishes by Hand [online]. [cit.2010-03-30]. Available from www: 12 Poll, J. : Revision of the EU ecolabel criteria for dishwashers [online]. Oxon, August 2001 [cit. 2008-03-31]. Available from www: 13
Reinhard, O.; Ruminy, A.;Mrotzek, H.: Assessment of the Environmental Impact of
Household Appliances [online]. APPLIANCE Magazinne, April 2006[cit.2008-04-18]. Available from www:
92
14
Bezpečnostní list přípravku Calgonit tablety [online]. 25.10.1999 [cit. 2008-04-20].
Available from www: 15
Bezpečnostní list přípravku Lena natur [online]. 16.3.2004 [cit. 2008-04-20]. Available
from www: 16
Reinberk, Z. Ohřev vody [online]. TZB-info, [cit.2010-03-05]. Available from www: < http://www.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=97 > 17 KOMFORT KLASIK 24 [online]. PRE, 1.1.2010 [cit.2010-03-05]. Available from www: 18
Přehled cen zemního plynu pro kategorii domácnost a maloodběratel [online]. RWE,
2010 [cit.2010-03-11]. Available from www: 19
Cena vodného a stočného [online]. Pražské vodovody a kanalizace, 1.2.2010 [cit.2010-
03-05]. Available from www:
93
