Centrum Výzkumu integrovaného systému využití vedlejších produktů z těžby, úpravy a zpracování energetických surovin CVVP

Centrum Výzkumu integrovaného systému využití vedlejších produktů z těžby, úpravy a zpracování energetických surovin

CVVP Dílčí zpráva II. etapa 1.7. – 30.9. 2006

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava řešitelské pracoviště - VŠB - TU Ostrava

Výzkumný ústav stavebních hmot,a.s. řešitelské pracoviště - Výzkumný ústav stavebních hmot, a.s. Brno

Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s. řešitelské pracoviště-výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s. Most

V 001 - VYUŽITÍ DOPROVODNÝCH ENERGETICKÝCH SUROVIN PRO VÝROBU ALTERNATIVNÍHO PALIVA S CÍLEM ÚSPORY PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ - METODIKA ZPRACOVÁNÍ

DÍLČÍ CÍL V 001 – VYUŽITÍ DOPROVODNÝCH ENERGETICKÝCH SUROVIN PRO VÝROBU ALTERNATIVNÍHO PALIVA S CÍLEM ÚSPORY PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ – METODIKA ZPRACOVÁNÍ - II. ETAPA Cílem etapy etap řešení dílčího úkolu V 001 bylo zpracování přehledu o Plánu odpadového hospodářství České republiky a jednotlivých krajů a vytipování možných odpadních látek vhodných pro další řešení projektu.. Zpracovány byly následující dvě rešerše:

POH ČR a jednotlivých krajů – přehled I. část Lubomír CHYTKA, Marcela ŠAFÁŘOVÁ, Pavel SEDLÁČEK, Stanislav MAČEK, Josef VALEŠ Úvod V souvislosti s rozvojem lidské společnosti je produkováno značné množství odpadů. Jedním z důležitých platných dokumentů pro nakládání s odpady v ČR je PLÁN ODPADOVÉHO HOSPODÁŘSTVÍ ČESKÉ REPUBLIKY (dále jen POH ČR), který byl zveřejněn v roce 2003. Důležité informace o POH ČR : • je zpracován na dobu 10 let tj. období 2003 až 2012 a bude změněn bezprostředně po každé zásadní změně podmínek, na jejichž základě byl zpracován, • stanoví v souladu s principy udržitelného rozvoje, cíle a opatření pro nakládání s odpady na území ČR, • je podkladem pro zpracování plánů odpadového hospodářství krajů. Závazná část POH ČR je závazným podkladem pro rozhodovací a jiné činnosti příslušných správních úřadů, krajů a obcí v oblasti odpadového hospodářství (§ 42 odst. 5 zákona o odpadech). Tabulka 1: Produkce odpadů v ČR z hlediska původu podle třídění OECD v období 1998 – 2002

Komentář k tabulce 1: z tabulky je patrno, že významný podíl tvoří odpady z energetiky (tedy i z energetického využití hnědého uhlí). Významný podíl tvoří odpady ze zemědělství a lesnictví a také komunální odpady. Poměrně nižší, ale také významnou část tvoří odpady z dolování a těžby. Lze předpokládat, že část v současné době vznikajících odpadů může nalézt využití jako součást nového typu směsného paliva na bázi hnědého uhlí a dalších spalitelných příměsí, jako jsou odpady ze zemědělství a lesnictví na bázi biomasy a dále různé další odpady bez nebezpečných vlastností s dostatečným energetickým obsahem (např. část komunálních odpadů).

3

V následující tabulce 2 je porovnání produkce odpadů v ČR a v EU. Tabulka 2: Porovnání produkce významných skupin odpadů v EU a ČR v roce 2001

Z tabulky 2 vyplývá, že v EU vzniká větší podíl z celkového množství odpadů při těžbě surovin a při stavebních a demoličních pracích, v ČR naopak vzniká větší podíl odpadů v energetice a při průmyslové výrobě. Pokud porovnáme údaje o odpadech v ČR s údaji pro Ústecký kraj (viz. následující tabulka 3), zjistíme, že největší objem tvořily ve sledovaném období odpady z energetiky. Na území Ústeckého kraje vzniklo cca 5 mil. tun těchto odpadů, což je zhruba 50% všech odpadů z energetiky vzniklých v tomto roce na celém území ČR. To souvisí především se skutečností, že na území Ústeckého kraje se spaluje značná část hnědého uhlí vytěženého v ČR za účelem výroby elektrické energie. Odpady z energetiky zde tvořily v roce 1998 cca 63% všech odpadů, vzniklých v Ústeckém kraji, což je cca 2,5 krát více než v celé ČR a cca 15 krát více než v EU. Z toho vyplývá nutnost řešit problematiku odpadů z energetiky, jejich minimalizaci a preferenci jejich využití před skládkováním. Tabulka 3: Produkce odpadů v Ústeckém kraji v členění dle OECD (1998) ODPADY PRODUKCE (t) Odpady ze zemědělství a lesnictví 509 328 Odpady z dolování a těžby 33 887 Průmyslové odpady 402 670 Odpady z energetiky (kromě radioaktivních) 5 020 511 Stavební a demoliční odpady 1 443 814 Komunální odpady 372 237 Jiné odpady 175 590 CELKEM 7 958 037

Pramen: Český ekologický ústav 2001 Tabulka 4: Způsob nakládání s odpady v ČR – třídění dle skupin OECD v roce 2001

4


Komentář k tabulce 4: u odpadů z energetiky převažovalo v roce 2001 skládkování odpadů, tímto způsobem bylo uložena téměř polovina všech odpadů z energetiky. Jako druhotná surovina bylo využito cca 44 % odpadů z energetiky. U odpadů z dolování a těžby se uplatňovalo především využití jako druhotná surovina (cca 84 % těchto odpadů). Jen cca 12 % těchto odpadů je ukládáno na skládky. V roce 2001 bylo skládkováno také cca 63 % z celkového množství komunálních odpadů. Celkově bylo v ČR v roce 2001 skládkováno více než 10 mil. tun odpadů, což představuje 27 % všech vzniklých odpadů. Současný trend je omezit skládkování odpadů na nejnižší možnou míru za současného preferování materiálového, případně energetického využití odpadů. Skládkování odpadů Skládkování odpadů je dosud nejrozšířenějším způsobem odstraňování odpadů. Celková kapacita skládek, jak pro komunální odpady, tak i pro ostatní druhy odpadů včetně nebezpečných, je dostatečná i s výhledem na nejbližší období. Většina skládek nebezpečných odpadů vznikala v blízkosti velkých podniků. Důsledkem je jejich relativně nerovnoměrné rozmístění na území ČR. Někteří původci nebezpečných odpadů tak mají zhoršenou pozici při zajišťování odstranění jimi produkovaných nebezpečných odpadů. Skládky ostatních odpadů vznikaly převážně v blízkosti sídel, tzn. že jejich rozmístění, až na některé výjimky, bylo vyhovující. Zatím nejsou vyřešeny požadavky na podloží/těsnění dle Směrnice 99/31/ES pro skládkování odpadů a požadavky novelizované normy ČSN 83 8034 Skládkování odpadů tj. odplynění skládek do roku 2005 na všech provozovaných skládkách S-OO a v závislosti na výsledcích průzkumu vývinu plynu i na všech uzavřených skládkách provozovaných od roku 1980, na kterých byly ukládány odpady zařazené do skupin 02, 03, 04, 19 a 20. Podle průzkumu provedeného v roce 2002, nevyhoví od roku 2009 normám stanovených směrnicí 99/31/ES celkem 229 skládek, tj. 61 % (Zdroj: projekt Phare číslo CZ9811-02-02), ze sledovaného počtu 352 skládek (dle skupin podle již neplatné vyhlášky č. 338/1997 Sb.). Počet zařízení určených ke skládkování odpadů má od roku 1991 klesající tendenci. K prudkému poklesu počtu těchto zařízení došlo v roce 1996, kdy ukončilo svou činnost přibližně 1000 skládek provozovaných podle zvláštních předpisů. V roce 2002 bylo v ČR provozováno 290 skládek (v přepočtu na nové skupiny podle vyhlášky č. 383/2001 Sb. o podrobnostech nakládání s odpady). Tyto skládky (nebo provozované kazety) vznikly převážně po roce 1996 a převážně vyhovují současné právní úpravě platné v ČR. Spalování odpadů: Spalovny vznikaly podobně jako skládky nebezpečných odpadů v závislosti na jednotlivých původcích, zejména v oblasti chemického průmyslu. Z tohoto důvodu je jejich rozmístění na území ČR relativně nerovnoměrné. V roce 2001 byly v databázi ISOH evidovány 3 spalovny komunálních odpadů a 67 spaloven nebezpečného odpadu, přičemž u šesti byl pozastaven provoz. Kromě spalování odpadů ve speciálních spalovnách se odpady v roce 2002 spalovaly i ve 4 cementárnách. Přetrvávajícím problémem je nekontrolované spalování odpadních olejů v malých kotlích především u původců těchto olejů. Problém vyřešil nový zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (dále jen „zákon o ochraně ovzduší“), který toto spalování k 1. 6. 2004 zakazuje. Spalovny komunálních odpadů: V současné době jsou v ČR v provozu 3 spalovny komunálního odpadu. Tyto jsou situovány v aglomeracích s vysokým počtem obyvatel, ovšem vzhledem ke svým vysokým kapacitám (310 kt/rok, 240 kt/rok a 96 kt/rok) přesahuje značně jejich svozová oblast území těchto aglomerací. V roce 2001 bylo ve spalovnách komunálního odpadu spáleno 383,3 kt odpadů, což je 59,3 % projektované kapacity. Tyto spalovny musí splnit emisní limity a další podmínky provozování podle zákona o ochraně ovzduší do 28. 12. 2004.

5

Spalovny nebezpečných odpadů: Ve spalovnách nebezpečných odpadů se spalují nebezpečné odpady a odpady ze zdravotnictví. V roce 2001 bylo v ČR provozováno celkem 67 spaloven nebezpečných odpadů s projektovanou kapacitou 113 000 t/rok. Počet spaloven nebezpečných odpadů neustále klesá a bude klesat, protože většina nevyhovuje novým požadavkům zákona o ochraně ovzduší. V roce 2002 bylo v provozu 59 spaloven a podle nejnovějšího průzkumu z počátku roku 2003 je v provozu již pouze 45 spaloven nebezpečných odpadů. Tyto spalovny musí splnit emisní limity a další podmínky provozování podle zákona o ochraně ovzduší do 28. 12. 2004. V roce 2002 bylo odstraněno spálením 83 092 tun nebezpečných odpadů. Provozní náklady spaloven komunálního i nebezpečného odpadu jsou (v porovnání se skládkováním, ale i jinými technologiemi) relativně vysoké. Proto jsou ve spalovnách nebezpečného odpadu spalovány převážně odpady, které jsou vázány na konkrétní původce (nemocniční odpady, odpady z chemických výrob). Provozovatelé uvedených zařízení jsou většinou i významnými (někdy i jedinými) původci těchto odpadů, které se v daném zařízení spalují. V bilancích odpadového hospodářství se uplatňují i spalovací zařízení, jejichž působnost je v dané oblasti nepřímá. Jsou to zařízení, která rovněž spalují alternativní (certifikovaná) paliva vyrobená z odpadů. Jedná se například o energobloky, teplárny, aj. Klíčové problémy odpadového hospodářství ČR a) principy udržitelného rozvoje se dostatečně nepromítají do všech oblastí hospodářství a důsledkem toho je negativní dopad na celou oblast odpadového hospodářství, b) prevence vzniku odpadů se v potřebné míře neprosazuje, schází ekonomická stimulace a informovanost o přínosech a výhodách opatření i investic do prevence vzniku odpadů a omezování jejich nebezpečných vlastností, c) hierarchie nakládání s odpady není respektována, převažuje odstraňování odpadů, zejména skládkování, nad využíváním odpadů. V současném prostředí tržního hospodářství není zajištěna konkurenceschopnost výrobků vyrobených z odpadů. Za těchto podmínek je značně obtížné zvyšovat materiálové využití odpadů. d) shromažďování odpadů utříděně podle jednotlivých druhů je nedostatečné, prosazování této povinnosti má velké rezervy jak v podnikatelské tak i v občanské sféře. Důsledkem je nízká míra vracených odpadů do výrobních cyklů jako náhrada vstupních surovin. V případě komunálních odpadů jsou problémovými složkami zejména nebezpečné odpady, biologicky rozložitelné odpady, výrobky zpětného. e) odběru, odpady z plastů atd., f) změny Katalogu odpadů a seznamu nebezpečných odpadů (transpozice směrnice ES) snížily možnosti porovnávání údajů celkové produkce odpadů a nakládání s nimi v časových řadách, zejména u nebezpečných odpadů, s čímž souvisí ztížení podmínek při rozhodování a plánování v oblasti odpadového hospodářství, g) validace všech dat z oblasti odpadového hospodářství a zpětná vazba není na místní, krajské i celostátní úrovni systémově, finančně a personálně dostatečně zajištěna. Deficit je ve vybavení veřejné správy kompatibilním hardwarem a softwarem. h) výkon veřejné správy v oblasti odpadového hospodářství nemá odpovídající zázemí, tzn. přiměřený stav kvalifikovaných pracovních sil, finanční zabezpečení a též provázanost s ostatními oblastmi veřejné správy, i) koordinace zpracování resortních koncepčních dokumentů, včetně zajištění vzájemných vazeb, není dostatečně zajištěna a ve svém důsledku nepříznivě ovlivňuje oblast odpadového hospodářství, j) úroveň environmentální vzdělanosti veřejné správy a environmentální vědomosti podnikatelské a občanské sféry není dosud na potřebné výši.

6


Přehled možných využitelných odpadů – rešerše část I. Lubomír CHYTKA, Marcela ŠAFÁŘOVÁ, Pavel SEDLÁČEK, Stanislav MAČEK, Josef VALEŠ Průmyslová výroba všech odvětví produkuje hořlavé odpadní materiály, které lze odstraňovat termickými postupy. Odpady vznikající v průmyslových procesech však představují velmi široký okruh materiálů. Jako příklady spalitelných odpadů lze považovat odpady vznikající v průmyslu dřevařském, papírenském kožedělném, gumárenském, textilním, potravinářském, ale rovněž v průmyslu chemickém a petrochemickém. Mnohé z těchto odpadů mají mnohem vyšší výhřevnost než domovní odpady. Jejich spalování vyžaduje speciální konstrukce spalovacích pecí, odlišné od pecí na spalovaní tuhého komunálního odpadu. Tabulka 5 uvádí průmyslové hořlavé odpady a jejich charakteristiky. Tabulka 5: Průmyslové hořlavé odpady a jejich charakteristiky

14,6 až 16,30

Obsah Vody [%] 10 až 20

Obsah Popela [%] 0,5 až 0,8

Prchavá hořlavina [%] 70 až 75

Obsah Síry [%] -

Papírový odpad

14,6

8

0,6

70

-

PVC odpad

18,8

-

0,5

49 ( chlór)

-

Pryžové odpady

13,4

0

63

36

-

Kožené odřezky

18,3

14

5

58

-

Staré pneumatiky Pryskyřicové odřezky

36,2

-

6,5

-

1,2

Polyethylenové odpady

16,6 41,8

-

-

-

12 až 20 -

Tabákový prach

12,6

5

40

45

-

Tříslo (lisované)

5,0 až 6,5

56 až 63

1,5 až 4

28 až 36

-

Rašelina suchá Drť po výrobě papíru

12,5až 21

6 až 25

8 až 12

50 až 60

-

3,4

65,8

4,68

-

-

Výhřevnost [MJ.kg-1]

Druh odpadu Dřevný odpad

Petrochemický průmysl Odpady z petrochemického průmyslu se vyskytují ve všech konzistencích a vyznačují se většinou vysokou výhřevností. Z pevných odpadů jde většinou o zeminu nasycenou olejem, odpadní filtrační hlinky, odpad z výroby tuků apod. z kapalných jsou to různé odpady z jednotlivých fází výroby. Vedle toho se vyskytují rovněž látky pastovité konzistence, jako jsou odstředěné kaly z mazutových a jiných a provozních nádrží, destilační kaly z čistíren odpadních vod apod. Při zpracování a přepravě ropy vzniká celá šála ropných a dehtových odpadů, kdy jde o odpady ropných produktů zčištěných mechanickými nečistotami a obsahující zvýšený podíl vody. Základní charakteristiky těchto kapalných odpadů uvádí tabulka 6. Tabulka 6: Základní charakteristiky kapalných odpadů Druh odpadu Znečištěný benzín Znečištěný petrolej Znečištěná nafta Mazací oleje Transformátorové oleje Výplachy z olejových nádrží

Výhřevnost [MJ.kg-1] 41,8 41,5 41,5 39,0 39,0 16 až 23

Obsah vody [%] až 5 až 5 až 5 až 5 až 5 30 až 50

Obsah popela [%] 1,0

Obsah síry [%] 0,1 0,3 0,4 0,5 až 1,5

7

Chemický průmysl Chemický průmysl je významným producentem odpadů, z nichž mnohé se vyznačují nebezpečnými vlastnostmi (hořlavost, reaktivnost, toxicita apod.). Jedná se o odpady z anorganických výrob, tak zejména z chemických organických výrob a výroby polymerů (zpracování plastů, pryže a kaučuku). Jde přitom o odpady všech fyzikálních skupenství, což bývá často příčinou speciálních požadavků na konstrukční provedení spalovacích pecí. Mezi těmito odpady zaujímají významné místo odpady plastů. Lze je rozdělit na dvě skupiny z hlediska jejich chování v prvé fázi spalovacího procesu, tj při jejich zahřívání, a to na termoplasty a reaktoplasty. • •

Termoplasty označované jako netvrditelné plastické hmoty, při zahřívání měknou a při ochlazení opět tuhnou. Reaktoplasty tvrditelné plastické hmoty přecházejí při rostoucí teplotě nevratně do netavitelného a nerozpustného stavu.

Další skupinu odpadu z plastů tvoří odpady vznikající při výrobě umělých plastických kůží a koženek (termoplastů), používaných při výrobě obuvi a dalších výrobků, kde slouží jako náhrada přírodních usní. Kromě odřezků a zbytků z umělé kůže a koženky vznikají při výrobě další odpadní materiály, jako je brusný prach, znečištěná rozpouštědla. V tabulce 7 jsou uvedeny odpady vznikající při výrobě umělých plastických kůží a koženek. Tabulka 7: Odpady vznikající při výrobě umělých plastických kůží a koženek Druh odpadu

Skupenství

Výhřevnost [MJ .kg-1]

Chemické složení [hmot. %]

Tuhé

25,00

45 % PVC, 25 % textil, 30 % změkčovadla

Tuhé

18,00

Odpady z lisoven rektoplastů

Tuhé(prach)

25,00

55 % PVC, PE, polystyren Fenolformaldehydové pryskyřice ( bakelit)

Znečištěná nafta

Kapalné

41,00

Olej, PVC, kyselina rozpuštěná v naftě

Kapalné

25,00

Aceton, líh, etylacetát, cyklohexanol, toluen

Odřezky plastických kůží Zbytky plastů

Použitá rozpouštědla

Textilní průmysl Problémy s odpady v textilním průmyslu vznikají zejména v průmyslu lnářském, kde se především jedná o odpad z pazdeří, prachu a krátkých vláken. Tyto odpady mají výhřevnost 12,5 až 15,0 MJ. kg-1 , obsah vody cca 4,2 % a obsah popela v bezvodém vzorku 1,6 %. Ročně je k dispozici asi 4 500 tun měrného paliva ve lnářském odpadu. Odpady vznikající v průmyslu zpracování vlny se zpracovávají na surovinu využitelnou např. pro výrobu různých filtrů, z nichž vzniklý odpad lze odstranit jen spálením s využitím tepla. Výhřevnost těchto odpadních materiálů je poměrně vysoká, pohybuje se kolem 25 MJ.kg-1. Rovněž textilní průmysl zpracovávající umělá i přirozená vlákna je zdrojem spalitelných odpadů. Průmysl papíru a celulózy Celulózový a papírenský průmysl produkuje především buničinu na výrobu papíru, polobuničinu, dřevovinu a jiné vlákniny na výrobu papíru a lepenky. Výroba celulózy, papíru a lepenky patří mezi ta průmyslová odvětví, která velmi nepříznivě ovlivňují životní prostředí. Mimo znečišťování ovzduší je největším problémem nejen u nás, ale i na celém světě, znečišťování povrchových vod odpadními vodami.

8


V průmyslu papíru a celulózy se zpracovává dřevo, které se před vlastním technologickým procesem zbavuje kůry (odkorňovací stroje). Vzniklá kůra se po rozdrcení spaluje. Při výrobě sulfátových a obdobných buničin vznikají výluhy o výhřevnosti 5,5 až 8,4 MJ.kg-1, které lze regenerovat spalováním ve speciálních kotlích. Obdobně možno spalováním odstraňovat odpady sulfitových výluhů, vznikajících při výrobě sulfitových celulóz. Tyto není možno vypouštět do vodních toků, ale lze je po zahuštění spalovat v parních kotlích vybavených zvláštními cyklónovými komorami. Průmysl dřevařský a nábytkářský V tomto průmyslu vznikají dva hlavní druhy odpadů a to jednak piliny, jednak odřezky dřeva. Výrobní závody se snaží využít tyto dřevní odpady k dalšímu technologickému zpracování. Tímto způsobem se využívá část pilin a hoblin pro výrobu různých druhů dřevovláknitých desek. Část odpadů zůstává ve formě nezpracovatelných odpadů, které je možno využít pro energetické účely. Spalování dřevních odřezků nečiní potíže v běžných typech spalovacích zařízení. Tento odpad má z hlediska spalování řadu předností: jeho výhřevnost je srovnatelná s výhřevností kvalitního hnědého uhlí, má nízký obsah vlhkosti a popelovin a vysoký podíl prchavé hořlaviny zajišťuje zápalnost paliva a stabilitu hoření. Spalování pilin se setkává s obtížemi a vyžaduje speciální konstrukce pilinových hořáků. Charakteristické vlastnosti dřevních prachových hořáků jsou uvedeny v tabulce 8. Tabulka 8: Charakteristické vlastnosti dřevních prachových odpadů Druh odpadu Veličina

Jednotka

Obsah vody

[%]

5,62

Z rozvlákňování dřevní hmoty 5,37

Obsah popela

[%]

1,18

5,30

Obsah hořlaviny

[%]

Spalné teplo Výhřevnost

Z broušení desek

93,20

89,33

-1

19,06

19,52

-1

17,65

18,21

[MJ. kg ] [MJ. kg ]

Průmysl strojírenský Celá řada spalitelných odpadů vzniká i ve strojírenském průmyslu. Jde především o různé druhy odpadních olejů a tuhé zaolejované odpady. Charakter vznikajících odpadních olejů závisí především na použité výrobní technologii a druhu zpracovávaných výrobků. Většinu strojírenských odpadních olejů nelze pro jejich znečištění kovovým odpadem , brusným materiálem a prachem regenerovat. Vlivem působení tepla nastává u olejů deformace uhlovodíkových řetězců a stykem se vzduchem se tyto částice oxidují až na kyseliny. Odpadní oleje, které byly ve styku s vodou, představují směs, v níž se voda vyskytuje ve dvojí formě, jednak jako voda vázaná, která tvoří s olejem poměrně stálou heterogenní emulzi, jednak jako volná, která je v oleji dispergovaná ve formě jemných kapiček a po určité době se z oleje odděluje. Mezi tuhé zaolejované odpady, které produkují závody strojírenského průmyslu, patří zamaštěné hadry, obalový materiál z papíru nebo plastů, textilní cupanina, zaolejované piliny apod. výhřevnost směsi těchto odpadů se pohybuje v rozmezí 16,00 až 22,00 MJ. kg-1. Produkci odpadů z hlediska původu podle Odvětvové klasifikace ekonomických činností a kategorie v územním členění na kraje v letech 2002–2004 uvádí následující tabulka 9.

9

Tabulka 9: Členění odpadů podle krajů a OKEČ (2002-2004) Odpad Území, kraj

Česká republika

Středočeský kraj

10

z toho: nebezpečné

2003 z toho: nebezpečné tis. t 5 281 17

Celkem

odpad ze zemědělství a lesnictví odpad z dolování a těžby průmyslový odpad

5 817

21

597

40

689

9 510

1 172

odpad z úpravy a rozvodu vody stavební a demoliční odpad odpad z energetiky (mimo radioaktivního) komunální odpad

819

Celkem

2004 z toho: nebezpečné

3 876

16

23

685

23

7 938

904

7 647

771

2

755

1

669

0

5 924

269

6 632

88

9 179

216

6 425

27

6 602

14

5 305

25

4 615

20

4 446

27

4 651

19

4 261

874

3 744

701

6 692

623

CELKEM odpad ze zemědělství a lesnictví odpad z dolování a těžby průmyslový odpad

37 968 18

2 425 0

36 087 27

1 775 0

38 704 36

1 693 1

0

0

0

0

1

0

109

24

85

23

158

26


70

1

76

0

68

0

1 886

90

1 743

7

2 081

7

64

0

65

1

70

8

555

2

567

2

587

2

jiný odpad

1 020

241

807

177

668

78


3 722 935

358 2

3 370 856

210 11

3 669 547

122 1

24

14

23

14

24

12

576

75

717

79

521

74


39

0

57

0

108

0

341

3

544

3

336

1

1 263

5

1 884

3

1 252

4

780

2

589

3

619

3

jiný odpad

621

186

500

122

2 221

76

CELKEM

4 579

287

5 170

235

5 628

171

jiný odpad

Hl. m. Praha

2002 Celkem


Jihočeský kraj


700

10

734

1

679

1

1

0

1

0

0

0

461

42

363

55

317

42


62

0

81

0

61

0

391

13

922

3

534

2

107

0

162

2

184

2

288

2

345

1

221

2

313

112

147

17

275

18


2 323 447

179 1

2 755 448

79 0

2 271 551

67 0

0

0

1

0

0

0

486

40

264

24

370

30


77

0

60

0

37

0

296

107

747

1

1 410

65

318

3

296

1

264

2

212

1

310

4

277

1

97

46

163

78

162

86


1 933 60

198 1

2 289 18

108 0

3 071 48

184 0

377

4

461

1

466

5

77

3

75

3

117

3


44

0

39

0

49

0

62

0

42

0

51

4

29

1

37

0

29

0

115

0

143

0

114

0

28

9

100

10

37

15

792 289

18 2

915 301

14 2

911 302

27 0

55

2

86

3

44

3

936

63

826

83

502

36

jiný odpad

Plzeňský kraj

jiný odpad

Karlovarský kraj

jiný odpad

Ústecký kraj


11


51

0

42

0

52

0

613

5

423

11

597

75

3 172

1

2 799

1

2 522

1

389

2

365

2

491

1

199

25

231

87

682

74


5 704 137

100 0

5 073 90

189 0

5 192 157

190 0

2

0

1

0

1

0

144

40

187

55

361

60


33

0

16

0

12

0

74

1

84

3

93

0

43

2

7

2

2

0

313

1

186

1

197

1

56

13

133

18

108

20


802 279

57 0

704 223

79 0

931 145

81 0

1

0

1

0

1

0

189

19

316

13

222

25


16

0

18

0

12

0

91

2

157

3

104

1

150

0

20

0

17

0

206

1

202

1

236

1

98

46

95

25

108

12


1 030 328

68 2

1 032 248

42 1

845 190

39 0

0

0

0

0

0

0

350

30

240

15

273

27

odpad z úpravy a rozvodu vody stavební a demoliční odpad odpad z energetiky (mimo radioaktivního)

40

0

55

0

29

0

107

1

269

20

128

2

40

9

38

0

31

1

jiný odpad

Liberecký kraj

jiný odpad

Královéhradecký kraj

jiný odpad Pardubický kraj

12

V 001 - VYUŽITÍ DOPROVODNÝCH ENERGETICKÝCH SUROVIN PRO VÝROBU ALTERNATIVNÍHO PALIVA S CÍLEM ÚSPORY PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ - METODIKA ZPRACOVÁNÍ komunální odpad

186

1

163

5

173

1

55

8

49

7

223

12


1 106 447

51 1

1 062 427

48 1

1 047 360

43 11

10

0

5

0

6

0

1 358

165

629

38

865

40


19

0

22

0

16

0

43

1

66

2

71

3

2

0

4

0

5

0

192

1

159

1

186

1

jiný odpad

151

12

149

8

175

7


2 222 948

180 1

1 461 800

50 0

1 684 527

62 0

24

1

12

4

12

2

548

110

490

65

343

48


185

0

150

0

130

0

427

5

764

2

1 648

3

41

1

33

0

38

0

500

2

535

3

452

2

jiný odpad

358

68

202

19

748

70


3 031 546

188 1

2 986 652

93 1

3 898 156

125 2

5

0

4

0

4

0

472

67

324

23

319

19


46

0

34

0

22

0

500

3

80

1

984

2

52

0

145

0

158

0

224

2

199

1

263

1

jiný odpad

76

16

141

49

164

79

CELKEM

1 921

89

1 579

75

2 070

103

jiný odpad

Vysočina

Jihomorav-ský kraj

Olomoucký kraj

13

Zlínský kraj

Moravskoslezský kraj


270

0

243

0

66

0

0

0

0

0

1

0

371

81

307

26

246

22


82

0

55

0

27

0

97

1

187

6

163

0

71

2

83

2

89

2

200

1

211

1

202

1

jiný odpad

122

12

102

26

106

9


1 213 414

97 0

1 188 216

61 0

900 112

34 0

97

19

95

1

125

1

3 434

414

3 115

403

3 033

319


54

0

52

0

46

0

996

38

606

25

979

51

1 072

3

1 029

1

644

5

456

2

473

2

633

2

jiný odpad

1 068

79

916

59

1 015

67

CELKEM

7 591

555

6 502

491

6 587

445

Závěr II. Etapy dílčího cíle V001 V průběhu řešení II. etapy cíle V001 Využití doprovodných energetických surovin pro výrobu alternativního paliva s cílem úspory přírodních zdrojů - Metodika zpracování byly zpracovány plánované přehledy vzniku využitelných odpadů pro řešení Výzkumného centra. Dále byla rozpracována rešerše stávajících a vyvíjených technologií moderních způsobů energetického zpracování odpadů. Výsledky této rešerše budou k dispozici v dílčí zprávě za III. etapu řešení. Plné znění rešeršních závěrů bude k dispozici v dílčí zprávě za první rok řešení Výzkumného centra.

14

DÍLČÍ CÍL V 002 - VYUŽITÍ JÍLOVÝCH SEDIMENTŮ PRO PŘÍPRAVU MATERIÁLŮ VHODNÝCH PRO EKOLOGICKÉ VYUŽITÍ

DÍLČÍ CÍL V 002 – VYUŽITÍ JÍLOVÝCH SEDIMENTŮ PRO PŘÍPRAVU MATERIÁLŮ VHODNÝCH PRO EKOLOGICKÉ VYUŽITÍ – II. ETAPA

Jílové minerály, interkalované jíly Lukáš ŽIŽKA Důvodem současného zájmu o jílové minerály je jejich pozoruhodná schopnost přijímat do své krystalové struktury velké organické molekuly, polymery nebo komplexní ionty. Kromě tradičního využití v keramice a stavebnictví se dnes uplatňují i v papírenství, gumárenství, výrobě plastů, farmacii a kosmetice. Množství aplikací v současné době přesahuje stovku a nejnovější trendy se soustřeďují do čtyř proudů: selektivní sorbety a katalyzátory, a nové konstrukční materiály. Zabudováním molekul do vrstevnaté struktury jílů, tedy interkalací, vznikají materiály se zajímavými fyzikálními a chemickými vlastnostmi, které lze usměrňovat nebo doladit podle potřeby. Další předností je nízká cena ve srovnání s obdobnými látkami. Zatímco v přírodních jílech se v mezivrstevním prostoru nacházejí kationy kovů a proměnlivý obsah vody, v interkalovaných jílech je vyplněna molekulami či komplexními ionty. Vlastnosti produktu potřebné pro danou aplikaci se pak řídí koncentrací a druhem molekuly, a zejména vhodnou kombinací hostitel – host. Interkalace tak přestavuje cestu k vývoji nových materiálů s předem danými vlastnostmi. Vývoj selektivních sorbetů a katalyzátorů je založen na interkalaci velkých komplexních kationů do mezivrstevního prostoru vrstevnatých silikátů. Tyto kationy působí v mezivrství jako pilíře vytvářející dutiny pro sorpci velkých organických molekul z vodního prostředí, jako jsou polychlorované bifenyly či aromatické uhlovodíky. Selektivitu je možné řídit rozměrem kationu. Pro kontrolu porozity je také významná uspořádanost pilířů, která vyžaduje určitou souhru ve vzájemném působení hostitele a hosta, ale tento problém ještě není vyřešen. Pokud se do mezivrstevního prostoru vnese biochemicky účinná látka, pak v organismu může pozvolna uvolňovat, čímž se zajistí její rovnoměrný přísun. Zjednoduší se tím i podávání léků, neboť je možné prodloužit intervaly mezi dávkami. Druhým důsledkem může být zvýšení biologické aktivity a tedy terapeutické účinnosti. Je známo, že biologická aktivita velkých organických molekul závisí na vzájemné orientaci jednotlivých fragmentů. Právě tu lze příznivě ovlivnit ukotvením organických molekul na silikátovou vrstvu hostitelské struktury jílu. Mnohdy by skutečně pozorována zvýšená účinnost některých vakcín po jejich interkalaci do jílových minerálů. Silikátové vrstvy ve struktuře jílových minerálů mohou také sloužit jako nosiče opticky aktivních látek, které se ukotví a vytvoří organizovaný uspořádaný dvojdimenzionální supra molekulární systém. Fotofyzikální a fotochemické vlastnosti se mohou podstatně zvýraznit ve srovnání s látkou v původnm stavu a je tak možné vytvořit supramolekulární systém fotoluminiscenční, fotochromní nebo vykazující nelinární optické efekty. Navíc je možné fotofunkce interkaovaných jílů řídit vhodnou kombinací host – hostitel. Polymeraní nanokompozity s jílovými minerály představují další aktuální trend v materiálovém výzkumu. Kompozitní materiál je složený z více komponent, kde se jejich vlastnosti navzájem doplňují a spoluvytvářejí fyzikální vlastnosti výsledného produktu. Název nanokompozit označuje kompozitní materiál, ve kterém velikosti části složek měříme v nanometrech. Polymerní naokompozit s jílovým minerálem je složen z částic jílového minerálu, které jsou interkalované polymerními řetězci a obalené a stmelené polymerní matricí. Interkalace v těchto případech může dosahovat tak vysokého stupně, že dojde k exfoliaci jílu, kdy jsou silikátové vrstvy hostitelské struktury od sebe natolik vzdálené, že již nelze mluvit o pravidelné vrstevnaté struktuře, ve které se střídají organické vrstvy se silikátovými vrstvami. Výsledný nanokompozit je pak složen z jednotlivých úplně rozorientovaných silikátových vrstev plovoucích v polymerní matrici. Cílem této technologie je optimalizace mechanických vlastností, jako je pevnost, tvrdost a pružnost a zlepšení tepelné stability. Tyto nanokompozity jsou perspektivní jako plastové konstrukční materiály, které oproti klasicky připraveným plastům vykazují vyšší pevnost, tvrdost, tvarovou stálost.

15

16


Vytipování vhodných lokalit a odběry vzorků v terénu Jiří MALIŠ

Úvod Práce na řešení dílčího cíle V002 byly v souladu s harmonogramem roku 2006 zaměřeny na odběry vzorků jílovitých sedimentů a provedení prvých analýz. Cílem terénních prací bylo a zůstává zajistit dostatečný počet vzorků různých typů jílových hmot vhodných pro další experimentální práce vedoucí k modifikacím jejich struktur. Získané vzorky pochází z osmi různých ložisek. Jejich přehled je uveden v tabulce č.1. Popis jednotlivých ložisek s ohledem na výskyt odebraných vzorků bude uveden níže. Detailní popis lokalit severočeských bentonitů a současný stav jejich těžby byl podán v první části dílčí zprávy a proto zde nebude uveden. Analytické zpracování získaných vzorků, tj. stanovení jejich fázového a chemického složení bude základem prací v dalším období do konce roku 2006. Prvé fázové analýzy metodou RTG práškové difrakce byly prozatím provedeny pouze u čtyř vzorků bentonitů. Difraktogramy spolu s jejich vyhodnocením jsou uvedeny v závěru této dílčí zprávy. Přehled lokalit vytipovaných pro odběr vzorků a jejich geologicko – mineralogický popis Ložiska ze kterých byly odebrány níže popsané vzorky (viz tabulka č.1) můžeme zjednodušeně rozdělit na dvě odlišné skupiny z hlediska matečných hornin. Vzorky jílů odebrané na ložiscích Nová Ves, Božíčany a velkolomu Jiří mají původ ve zvětrávání granitů a rul, zatímco vzorky bentonitů představují zvětralá pyroklastika. Tabulka 1. Přehled typů odebraných vzorků. Ložisko Nová Ves I sv. část Nová Ves I Nová Ves I Nová Ves II Nová Ves II Božíčany, ložisko Osmosa Božíčany, ložisko Osmosa Božíčany, ložisko Osmosa Božíčany, ložisko Osmosa Sokolov, velkolom Jiří Rokle Stránce Velký rybník, Hroznětín Černý vrch, Modrá rokle

Typ vzorku Nero, xylitický jíl jíl Pluto pórovinový jíl jíl GE (grun erde) jíl B1 uhelný jíl sloje Josef uhelný jíl – vazký kaolin, 15m pod povrchem vrstvy kaolin, upravený jíl cyprisový bentonit bentonit bentonit bentonit

Jílové sedimenty Chebské pánve se dělí na terciérní, a to miocénního stáří a pozdější pliocénního stáří a s určitou pravděpodobností i na kvartérní, pleistocénního stáří. Souvrství terciérních sedimentů začíná spodním jílovito-pískovým souvrstvím akvitánského stáří, kdy v prostoru chebské pánve a v přítokových deltách sedimentoval detritický materiál, spláchnutý z blízkého zvětralého leukokrátního granitu typu „Smrčiny" a krystalických břidlic, převážně svorů a fylitů. Následuje cyprisové souvrství spodně tortonského stáří, kdy sedimentační prostředí jezerní pánve bylo podstatně klidnější, málo větrané a tedy redukční, s převážnou sedimentací pelitického materiálu, doprovázeného pyritem nebo markasitem a místy sideritem. Za zdroj detritického materiálu jsou pokládány metamorfní horniny krystalinika, avšak pravděpodobně přispěly i vulkanity Doupovských hor.

17

Keramické jíly a hlíny se však usadily podle palynologického určení teprve na bázi kvartéru, pravděpodobně v pretegelénu až tegelénu. Stratigraficky se označují jako vildštejnské souvrství, na jehož bázi jsou vrstvy vonšovské, nad nimi série uhelnatých jílů Nero a konečně nejvýše vrstvy novoveské, z nichž se těží naše nejvýznamnější keramické jíly a hlíny. Sedimentační prostředí bylo typicky limnické až fluviálně limnické, přínos zvětralého materiálu byl nepravidelný až rytmický a podle obsahu jílového materiálu a klastických zrn, převážně křemene a muskovitu, v tenkých vrstvách a laminách, lze soudit na klidné až živé proudy, z nichž se usazoval detritický materiál přinesený řekami z okolní mohutné kaolínové kůry zvětrávání, jež se vytvořila na granitu typu „Smrčiny“ a na okolních krystalických břidlicích, převážně svorech a fylitech. Vonšovské vrstvy, obsahující vazné modré jíly, jsou vyvinuty téměř na celé ploše chebské pánve. Jíly mají šedou, při umělém světle modrošedou barvu, v různých tmavých a světlých odstínech. Převládajícím minerálem v nich je neuspořádaný kaolinit, podstatnou příměs tvoří illit a smíšená struktura illitu s montmorillonitem. Místy se v nich vyskytuje značný podíl prachových a pískových zrn křemene a světlé slídy. Akcesoricky je občas zastoupen opál ve skeletech diatomaceí a téměř vždy anatas. Novoveské vrstvy obsahují materiál pestřeji zbarvený, v jednotlivých sedimentačních přírůstkových jednotkách lépe vytříděný a výraznou převahu středně uspořádaného kaolinitu. Jílová velikostní frakce převažuje v průměru nad prachovou frakcí a ta nad pískovou frakcí. Látkovým složením a fyzikálně chemickými vlastnostmi se řadí k pórovinovým a žárovzdorným jílům. Koncentrace kvalitních ložisek keramických jílů a hlín při západním okraji chebské pánve svědčí o tom, že granit typu Smrčiny byl dominantním zdrojovým materiálem a jeho kaolinicky zvětralý povrch poskytl celkově hodnotnější materiál než zvětraliny na krystalických břidlicích. V souhlase s normou byly všechny jíly chebské pánve rozděleny na pět kvalitativních skupin v pořadí od nejkvalitnějších k nejméně kvalitním: a) pórovinové jíly, označované obchodními značkami IB, BD, NF, IBH, IBV; b) žárovzdorné jíly Ž 1 až Ž 3, označované obchodními značkami CH a HC; c) pórovinové jíly vhodné k úpravě, neboť obsahují zvýšenou příměs písku, maximálně do 35% a vedle křemene vyšší podíl muskovitu; d) kameninové jíly, jejichž obchodní značky začínají písmenem K; e) vazné jíly nebo také vazné modré jíly, jež se označují obchodními značkami PL, B, D, G; f) cyprisové jíly (podle skořepatce cypris augusta Reuss), obsahující převážně trojsíťové jílové minerály s převahou smíšené struktury illitu a montmorillonitu a s příměsí kaolinitu a chloritu, vhodné pro výrobu keramzitu, tj. termickou expanzí vyrobených granulí o velmi nízké objemové hmotnosti. V jílech a, b, c, d, e převládá mezi jílovými minerály kaolinu, v menším množství je přítomen illit a světlá klastická slída a vedle nich smíšená struktura illitu s montmorillonitem. Uvedené jíly se vyskytují na větším počtu ložisek. Ložisko Nová Ves I je otevřeno rozsáhlým jámovým lomem a jeho surovina je dnes nejlépe prozkoumaná. Plastické keramické suroviny sedimentární řady jíl-prach-písek, u některých ještě s podstatným podílem lignitu, patří k vrstvám novoveským. Těžené pórovinové a šamotové jíly a hlíny jsou charakteristické rytmickým střídáním vrstev až lamin bohatších buď jílem, nebo prachovými a pískovými zrny a v tomto případě někdy křemenem, jindy muskovitem, větší nebo menší příměsí lignitové substance a velmi častou intraklastovou strukturou, která svědči o erozi a redepozici jílového až lutitového sedimentu brzy po uložení. Z texturních a strukturních znaků lze soudit, že sedimentační prostředí novoveských vrstev bylo dynamicky velmi proměnlivé. Vyznačovalo se pulzací mírných a živějších proudů a odpovídalo nejspíše podmínkám v plochém aluviálním korytě nebo deltě, lemované menšími jezerními depresemi a na bázi těchto vrstev slatinami. Mezi jílovými minerály silně převládá kaolinit středně uspořádaný, jenž se charakteristicky liší od kaolinitu starších vonšovských vrstev nejen rentgenogxaficky a objemnějšími krystaly, představujícími úlomky původních vermikulárních tvarů, ale také velkým velikostním rozptylem částic a zrn a konečně mohutnějším exotermním efektem v relativně vyšší teplotní oblasti okolo 1000 °C. Klastický muskovit je přítomen v širokém velikostním rozsahu a 18


místy převažuje nad klastickým křemenem. Malá příměs smíšené struktury illitu s montmorillonitem obsahuje značný podíl expandujících vrstev. Pomocí skenovacího elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že hrany lupínků muskovitu a hrubších úlomků kaolinitu nesou známky abraze během transportu ve vodě na rozdíl od výrazně angulárního křemene. Vrstvy Nero, vyskytující se na bázi novoveských vrstev, charakteristické vysokým obsahem lignitové substance, mají většinou organo-pelitickou, někdy současně také intraklastovou strukturu. Zbytky rostlin, převážně trav a ostřic, mají zachovalou morfologickou stavbu a často i buněčnou strukturu. V některých polohách novoveských vrstev se místy vyskytují sigmoidálně zklikacené žilky, o maximální tloušťce až 1 mm, vyplněné krystaly diagenetického kaolinitu větších rozměrů. Ložisko Nová Ves II obsahuje vonšovské vrstvy s typickými vaznými jíly a hlínami. Jsou charakteristické kompaktní texturou a jednotvárnou mikritovou strukturou pelitové hmoty, avšak podíly prachové a pískové frakce, zastoupené převážně křemenem, v menší míře i muskovitem, jsou někdy značně velké. Dynamika sedimentačního prostředí byla klidnější a vyrovnanější, detritický materiál se usazoval v hlubších depresích rozsáhlejšího jezera. Hlavní součástkou vazných jílů a hlín je neuspořádaný kaolinit v podobě extrémně jemných, tenkých a ostře omezených lupínků o vysokém stupni vytřídění. Kaolinit je doprovázen silně degradovanou dioktaedrickou draselnou slídou a smíšenou strukturou illitu s montmorillonitem v podobě extrémně jemných a tenkých lupínků.

Obrázek 1. Obsahy TiO2 v plastických keramických surovinách chebské pánve v závislosti na grafickém velikostním průměru. Černé body značí pórovinové, šamotové a pouzdrové jíly a hlíny z ložiska Nová Ves I, prázdné kroužky představují vazné jíly a hlíny z ložiska Nová ves II (Konta, 1982).

Jíly a hlíny z jámy Nová Ves I se neliší procentickým rozsahem SiO2 od surovin z ložiska Nová Ves II. Avšak obsahy Al2O3 jsou u vazných jílů nejvyšší kvality z ložiska Nová Ves II zřetelně nižší než u nejkvalitnějších jílů a některých hlín z ložiska Nová Ves I. Kvalitní jíly a hlíny na ložisku Nová Ves I jsou žárovzdorné, vyznačují se vysokou koncentrací Al2O3. Obsah TiO2 v nich má charakteristicky širší rozpětí, a to od 0,25 do 1,10 % u laboratorně suchých vzorků. Obsahy sumárního Fe2O3 ve všech vzorcích novoveských vrstev z jámy Nová Ves I jsou průměrně dvakrát nižší než obsahy ve vzorcích vonšovských vrstev na ložisku Nová Ves II. Také suma MgO + CaO je v surovinách z ložiska Nová Ves I v průměru asi o třetinu nižší než v surovinách z ložiska Nová Ves II. Obsahy K2O jsou ovlivněny především podílem klastického muskovitu, v menší míře i smíšenou strukturou 1M. Relativně užší rozsah v obsazích TiO2, 0,69 až 1,20 %, ve vonšovských vrstvách ložiska Nová Ves II ukazuje na značně lepší vytříděnost přítomné frakce, jež je hlavním nositelem titanu, tj. anatasu, rutilu a pravděpodobně i ilmenitu. Na ložisku Nová Ves I oxidy K2O + Na2O + CaO + MgO + FeO + Fe2O3 jsou převážně vázány na jiné minerály než na kaolinit. Na ložisku Nová Ves II roste součet oxidů alkálií, alkalických zemin a železa s rostoucím obsahem Al2O3 a je vázán na jílovou hmotu, v níž je dominujícím minerálem neuspořádaný kaolinit. V obou stratigraficky odlišných vrstvách převažující část klastického křemene a muskovitu má shodné nebo velmi blízké vlastnosti. Povaha trojsíťových silikátů v jílové frakci je slabě odlišná v obou stratigraficky

19

rozdílných vrstvách. Velmi pozoruhodný je analogický rozptyl TiO2 v závislosti na grafickém velikostním průměru (obr. 1) a charakteristicky odlišná strukturní uspořádanost a jiná velikost i tvar kaolinitu v souhlase s odlišnými texturními a strukturními znaky sedimentů obou druhů vrstev na ložiskách Nová Ves Ia II. To vše svědčí o velmi blízkém nebo dokonce totožném zdroji v kaolínové kůře zvětrávání v oblasti chebské pánve, avšak o rozdílných hydrodynamických energiích ve dvou odlišných sedimentačních prostředích, jež se vytvořila především vlivem různých tektonických podmínek. Sokolovská pánev je ze tří stran obklopena krystalinikem (Krušné hory na S, Slavkovský les na J a Chlum nad Ohří na Z). Na V je ohraničena neovulkanity Doupovských hor. Podloží pánve tvoří granitoidy krušnohorského plutonu, menším dílem na Z i metamorfované krušnohorské krystalinikum. Přes tyto mnohde hluboce zvětralé horniny transgredovaly terciérní sedimenty. Dělí se do pěti základních jednotek – starosedelské souvrství, souvrství sloje Josef, vulkanicko-detritické souvrství, slojové souvrství a cyprisové souvrství. Poslední jmenované, tj. cyprisové souvrství tvoří jezerní až jezerně – deltové sedimenty. Modrošedé, žlutavé až hnědošedé tence listovitě se rozpadající jíly jsou lokálně nahrazeny špatně vytříděnými písky. V době tvorby cyprisového souvrství byly v sokolovské pánvi zaznamenány pouze sporadické projevy synchronního vulkanismu.

Obrázek 2. Odběr vzorku jílu z vrstvy Nero (tmavá vrstva) ležící na bázi vrstev novoveských. Ložisko Nová Ves I.

Obrázek 3. Pestrý vzhled bentonitu z lokality Stránce je způsoben přítomností oxidů železa.

20


Analytické zhodnocení vzorků – metodika a první výsledky První fázové analýzy byly provedeny metodou RTG práškové difrakce na vzorcích neupravených bentonitů z lokalit Rokle, Stránce, Velký Rybník a Černý Vrch. Na následujících obrázcích jsou uvedeny difraktogramy těchto analýz spolu s identifikací jednotlivých minerálů. Všechny vzorky byly analyzovány metodou RTG práškové difrakce na pracovišti Institutu geologického inženýrství difraktometrem Seifert – FPM (Co katoda 0,179026 nm). Po homogenizaci byly z každého vzorku připraveny dva preparáty, z nichž jeden byl standardní (tj. vzorek byl pouze nanesen na podložní sklíčko a dále neupravován) a druhý druhý glykolovaný. Na následujících obrázcích jsou ukázány difrakční záznamy jednotlivých vzorků, horní křivka představuje preparát glykolovaný.

Obrázek 4. RTG difrakční záznam bentonitu z ložiska Rokle. Montm – montmorillonit, Mu – muskovit, Q – křemen.

Ve složení všech vzorků převládá montmorillonit, z dalších fylosilikátů je zastoupen muskovit a z ostatních minerálů je přítomen křemen, zbytky živců (draselného i plagioklasu) a kalcit.

Obrázek 5.RTG difrakční záznam bentonitu z lokality Stránce. Montm – montmorillonit, Mu – muskovit, Q – křemen, Ort – draselný živec.

21

Obrázek 6. RTG difrakční záznam bentonitu z ložiska Velký Rybník – Hroznětín. Montm – montmorillonit, Q – křemen, Ort – draselný živec.

Obrázek 7. RTG difrakční záznam bentonitu z ložiska Černý vrch – Modrá rokle. Montm – montmorillonit, Q – křemen, Kalc – kalcit.

Závěr Další analytické metody aplikované na odebrané jílové hmoty povedou ke stanovení jejich fázového a chemického složení a také k určení povahy krystalické struktury. Standardní metodou tedy bude RTG prášková difrakce, dále pak XRF analýza, konfokální mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Literatura KONTA, J. Keramické a sklářské suroviny Univerzita Karlova Praha, 1982, 364 s.

22

DÍLČÍ CÍL V 003 – NAVRHNOUT A OVĚŘIT NOVÉ NEAPLIKOVANÉ ZPŮSOBY VYUŽITÍ VEDLEJŠÍCH ENERGETICKÝCH PRODUKTŮ PRO OSTATNÍ ODVĚTVÍ PRŮMYSLU

Charakteristika odpadů potenciálně vhodných pro materiálové využití pro výrobu rekultivačně sanačních a výplňových stavebních hmot pomocí S/S technologií Tomáš DANĚK, Vladimír SLIVKA V současné době stále rozhodující podíl v odpadech produkovaných v ČR sehrávají velkoobjemové, průmyslové odpady, které tvoří více než 80 % z celkového objemu odpadů. Přitom komunální odpady reprezentují necelých 5 % z celkového množství odpadů. Uvedená procenta ilustrativně dokumentují závažnost řešení likvidace těchto průmyslových odpadů. Rozhodující roli v této skupině sehrávají odpady vznikající v procesu těžby a zpracování nerostných surovin. Ve většině případů odvětví reprezentující uvedené aktivity jsou koncentrovány do industriálních regionů, jejichž životní prostředí je danou činností enormně zatěžováno. Jedny z největších producentů tuhých odpadních produktů v České republice představují elektrárny a teplárny společně s hutními podniky. Podle statistických dat bylo v roce 2004 nakládáno s celkem 30,9 mil. tun odpadů. Z toho bylo 1,69 mil. tun popílků ze spalování uhlí a 0,18 mil. tun vysokopecních a ocelárenských kalů. Takováto množství představují značné objemy, s kterými je nezbytné nakládat tak, aby se v co nejmenší míře snížil jejich negativní dopad na životní prostředí. Proto stále více vystupuje do popředí nutnost odpady co nejvíce materiálově využívat místo jejich ukládání na skládky. Tabulka 1: Potenciálně vhodné odpady a jejich zařazení podle Katalogu odpadů Název druhu odpadu podle Katalogu odpadu (vyhl. MŽP č.381/2001 Sb.)

Odpady z průmyslu železa a oceli Odpady z chemických povrchových úprav, z povrchových úprav kovů a jiných materiálů (např. galvanizace, zinkování, moření, leptání, fosfátování, alkalické odmašťování, anodická oxidace) Odpady z tváření a z fyzikální a mechanické povrchové úpravy kovů a plastů

pevné odpady z čištění plynu obsahující nebezpečné látky kaly a filtrační koláče z čištění plynu obsahující nebezpečné látky kaly a filtrační koláče obsahující nebezpečné látky

kaly z obrábění obsahující nebezpečné látky licí formy a jádra použitá k odlévání obsahující nebezpečné látky Odpady ze slévání železných odlitků licí formy a jádra použitá k odlévání neuvedená pod číslem 10 09 07 upotřebené brusné nástroje a brusné Odpady z tváření a z fyzikální a mechanické materiály obsahující nebezpečné povrchové úpravy kovů a plastů látky Odpady z výroby cementu, vápna a sádry a pevné odpady z čištění plynu předmětů z nich vyráběných obsahující nebezpečné látky škvára, struska a kotelní prach

Odpady z elektráren a jiných spalovacích Popílek ze spalování uhlí zařízení (kromě odpadů uvedených reakční produkty z odsiřování v podskupině 19) spalin na bázi vápníku ve formě kalů Odpady z fyzikálního a chemického zpracování odpadní štěrk a kamenivo nerudných nerostů neuvedené pod číslem 01 04 07

Kód druhu odp.dle vyhl. MŽP č. 381/01 Sb.

Kategorie odpadu dle vyhl. MŽP č. 381/01 Sb.

10 02 07

N

10 02 13

N

11 01 09

N

12 01 14

N

10 09 07

N

10 09 08

O

12 01 20

N

10 13 12

N

10 01 01

O

10 01 02

O

10 01 07

O

01 04 08

O

23

Množství pevných zbytků, odpadů a vedlejších produktů je obecně vysoké. Část těchto odpadů se ještě stále zneškodňuje ukládáním na skládkách. Recyklace a opětné využití sice dosáhlo zřetelně vyšších úrovní, ale značně kolísá napříč celou EU a další optimalizace by byla jen přínosem. Stručný popis obecných kritérií pro výběr vhodných odpadů zapracovatelných do výplňových stavebních směsí, byl uveden v předchozí zprávě, tato zpráva podává základní chemické a fyzikální charakteristiky odpadů nebo jejich skupin, jejichž vhodnost zapracování do směsí již byla laboratorně odzkoušena nebo se kterými se pro přípravu směsí potenciálně počítá. U významných skupin odpadů je pak uvedena i kvantita jejich produkce, a to především v oblasti ostravsko-karvinské aglomerace. Odpady z energetiky Spalování fosilních paliv je spojeno s tvorbou rozličných odpadních zbytků a vedlejších produktů. V moderní elektrárně spalující uhlí se tvoří velká množství minerálních látek. U elektrárny s výkonem 750 MWel., která spaluje 1 mil. t uhlí s obsahem popela např. 10 % a obsahem síry např. 1 % se ročně vytvoří 154 000 t spalných produktů z uhlí (CCPs). V současné době se v celosvětovém měřítku vyprodukuje ročně téměř 500 mil. t uhelného popela ( spodního popela a polétavého popílku).

Obrázek 1: Schématické znázornění produkce odpadů ze spalování v 750 MWel. elektrárně vytápěné uhlím při 6000 hod. plného zatížení ( celková produkce odpadů ze spalování = 154 000 t)

Podle původu se odpady ze spalovacích zařízení mohou rozdělit na odpad vztahující se přímo k pochodu spalování nebo odpad, který se tvoří při provozu závodu a jeho zařízení, jako jsou uhelné mlýny nebo zařízení na úpravu vody. Jako potenciálními surovinami pro výrobu rekultivačních a výplňových stavebních směsí se budeme zabývat především popílky (úletové, z odlučovačů), popely (ložové), struskou a energosádrovcem. 1)

Popílky

Popílek je heterogenní materiál složený z částic o rozdílných fyzikálních, mineralogických a chemických vlastnostech. Popílky vznikají při spalování pevných paliv a jsou zachycovány z kouřových plynů (spalin) v různých odlučovacích zařízeních elektráren nebo tepláren. Popílek se skládá z větší části z jemných částeček křemičité skloviny v zrnitosti převážně 0,001 - 0,200 mm. Podíl zrn nad 0,200 mm je většinou minimální. Granulometrie popílků je závislá na jemnosti mletí uhlí a způsobu odlučování. Částice popílku mají tvar kuliček a jsou bud' duté, zpěněné nebo plné. Chemické složení popílku a kvantitativní i kvalitativní zastoupení krystalických fází je ovlivněno chemickým a mineralogickým složením spalovaného uhlí, způsobem topení, teplotou v topeništi a způsobem chlazení. Měrná hmotnost popílku závisí na druhu a pevnosti paliva, na způsobu spalování a na typu odlučovačů. Popílky jsou označovány za "technogenní pucolány". Obsahují aktivní oxid křemičitý, který je schopen reagovat s hydroxidem vápenatým a vznikají hydratované vápenaté silikáty. 24


Kromě pucolánových vlastností, které se významně podílejí na solidifikaci základkových směsí, vykazuje popílek další významné vlastnosti důležité při přípravě rekultivačních a výplňových stavebních směsí: a) s vodou je schopen vytvářet takové suspenze, které slouží jako základní nosné médium např. u základkových směsí, b) vykazuje pufrovací vlastnosti, tj. upravuje pH suspenze tak, aby se pohybovalo v alkalické oblasti, která je důležitá pro minimalizaci vyluhovatelnosti anorganických polutantů (těžkých kovů) z odpadů. Z chemického složení vybraných typů popílků různých producentů (elektráren, tepláren, spaloven) a z provedených analýz vodních výluhů elektrárenských a teplárenských popílků vyplývá, že vyluhovatelnost popílků se většinou pohybuje v rozmezí tříd vyluhovatelnosti I - III (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). Limitujícími parametry vyluhovatelnosti, které překračují hodnotu třídy I jsou obecně zejména: pH, vodivost, příp. toxicita, z kovových prvků především Al, Crcelk., Cr6+, u některých popílků Se, Hg a dále pak prakticky u všech popílků fluoridy (F-) a amonné ionty (NH4+) (Slivka, 2002). 2)

Popely, struska a škvára

Popely (hrubé, ložové), struska a škvára představují tuhé zbytky po spalování pevných paliv v topeništích tepelných elektráren a tepláren. Přesné vymezení názvosloví pro hrubé popeloviny zavádí ČSN 07 7002 "Likvidace tuhých zbytků po spalování uhlí": Struska - tuhé zbytky po spalování uhelného prášku ve vznosu, odloučené přímo v ohništi, Škvára - tuhé zbytky po spalování uhlí ve vrstvě, odváděné přímo z ohniště, Popel - směs složek tuhých zbytků (strusky a popílku) vznikající obvykle při jejich soustřeďování z jednotlivých výpustí technologického zařízení před společným odsunem. Chemické složení těchto produktů je možné odvodit z chemického složení uhlí, jehož spálením vznikají. Nejvyšší procentuální zastoupení má Si, Al, Fe, Ca. Mg, Ti, Na, K a S. Zastoupení další prvků se pohybuje v množstvích menších než 1%. Obsah zbytků nespáleného uhlí se v popelu pohybuje v hodnotách okolo 8% a více (Michalíková et al., 2000). Limitujícími parametry vyluhovatelnosti jsou obecně pH (v případě strusky z EDĚ dosahující hodnoty 2,4, tj. IV. tř. vyluhovatelnosti), vodivost, příp. toxicita, z anorganických polutantů v případě popelovin EDĚ Al a Ba. 3)

Energosádrovec

Energosádrovec vzniká jako odpadní produkt při aplikaci některých metod odsiřování při spalování uhlí v tepelných elektrárnách. V současné době se v energetice uplatňují zejména dva technologické postupy vedoucí ke snížení množství síry ve formě SO2 v emisích tepelných elektráren: 1.

optimalizace spalovacího procesu v podobě zavedení fluidního spalování

2.

odstranění SO2 z kouřových plynů chemickými reakcemi

Fluidní spalování umožňuje sorbci SO2 během rozkladu uhlí. Jako sorbent se většinou používá vápenec (CaCO3) nebo dolomit (CaCO3.MgCO3). Fluidní spalování probíhá při teplotě 800 až 900°C, zatímco běžné metody spalování probíhají až při teplotách 1371-1649°C. Při fluidním spalování vzniká CaSO4, jehož teplota rozkladu je 900°C. Chemická sorbce vápencem probíhá podle rovnice: CaCO3 → CaO + CO2 (825 – 899oC) CaO + SO2 + 1/2 O2 → CaSO4

25

Ke kalcinaci dochází v teplotním rozmezí 840 až 900°C (Klingspor a Cope 1987). Vyšší schopnost sorpce má dolomit, u něhož probíhá kalcinace podle rovnice: CaCO3 . MgCO3 → [CaCO3 + MgO] + CO2 (730 - 760°C)

[CaCO3 + MgO] + SO2 + 1/2 O2 → [CaCO4 + MgO] + CO2 Odstranění SO2 z kouřových plynů (FGD - flue gas desulphurization) je prováděno chemicky využitím alkalických sorbentů. FGD-systémy jsou děleny do dvou kategorií: - regenerovatelné systémy - systémy bez regenerace V systémech bez regenerace je SO2 vázáno na alkalický sorbent. V současnosti se používá několik technologických postupů: a) mokré zkrápění, kdy je kouřový plyn zkrápěn alkalickými roztoky a jako sorbent se používá vápenec, CaO a směs s alkalickými popílky, b) suché zkrápění, při němž je kouřový plyn přiváděn do kontaktu se suspenzí alkalického materiálu. Suspenze je atomizována v rotačním atomizéru, kde dochází k částečné evaporizaci a k částečnému vysrážení solí. Jako sorbent se používá CaO event. Na2CO3. Tabulka 2: Základní přehled technologií odsiřování kouřových plynů (systémy bez regenerace, podle Klingspora a Copeho 1987) Obsah síry v palivu Systém Sorbent Konečný produkt min /%/ max. /%/ CaO/vápenec 0,2 5,5 Mokré zkrápění sádrovec nebo CaS/CaSO4 CaO/popílek 0,5 1,0 Suché zkrápění CaO CaS/CaSO4 0,3 3,5 NaOH Dual-alkalit sádrovec 0,5 8,0 CaO/vápenec Walther NH4OH (NH4)SO4 0,2 1,5

V regenerovatelných systémech je SO2 absorbován nebo adsorbován a následně desorbován. Většina systémů bez regenerace využívá mokrou absorbční techniku s použitím CaO, dolomitického vápence, popílku, alkalických roztoků, vodného roztoku čpavku nebo mořské vody.

Obrázek 2: Schéma technologického procesu odsiřování mokrou vápno/vápencovou metodou.

26


Chemické složení energosádrovce, jakožto produktu „mokrého“ způsobu odsíření, kolísá obecně jen velice nepatrně (ověřeno na energosádrovcích produkovaných elektrárnami Schwandorf, Počerady, Franken (Finfrlová 1995, in Slivka 1999), kde z hlediska třídy vyluhovatelnosti ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb. dosahují třídy vyluhovatelnosti III pouze fluoridy (F-), event. toxicita. Hutní odpady a odpady z povrchové úpravy kovů (vysokopecní a ocelárenská minerální kaly, okuje)

struska a odprašky,

Hutní odpady představují další, velmi širokou, skupinu průmyslových odpadů, které jsou ve značné míře produkovány v ostravsko-karvinské průmyslové aglomeraci. Největší objemy produkovaných hutních odpadů jsou představovány hutní struskou, vysokopecními a ocelárenskými odprašky a kaly a okujemi (okujovými kaly). 1)

Struska

Strusky z různých hutnických výrob mohou být v základkových směsech použity převážně jako plnivo. Protože však některé typy strusek vykazují latentní hydraulické vlastnosti, mohou tím pádem částečně plnit i funkci pojiva ve směsi (pro tuto funkci je nutné strusku granulovat a následně mlít na specifický povrch okolo 400 m2.kg-1, navíc je důležitý také chemismus strusky - poměr CaO/SiO2 by měl být větší než 1). Specifické množství strusky závisí hlavně na použitých surovinách, ale pohybuje se v rozmezí 210 - 310 kg/t vyrobeného surového železa. Její složení pro nižší a vyšší basicitu než 1,0 uvádí tab. 3. Tabulka 3: Chemické složení vysokopecní strusky o nižší a vyšší basicitě než 1,0 (% hm.) /Geiseler, 1992/ Klasifikace podle poměru : Vysokopecní struska Vysokopecní struska CaO / SiO2 a obsahu MgO < 1,0 > 1,0 vysoký střední Fe celkové 0,2 – 0,6 0,4 Mn celkový 0,2 - 0,7 0,3 TiO2 0,5 - 2,7 0,7 Al2O3 9,1 – 12,0 9,2 S celková (hlavně CaS) 1,1 – 2,0 1,6 SiO2 33,2-37,0 38,4 CaO 38,1 – 41,7 35,6 MgO 7,0 – 11,4 12,2 Na2O 0,3 – 0,6 0,5 K2O 0,6 – 0,8 0,8 CaO/SiO2 1,1 – 1,2 0,9 (Cao+MgO/ SiO2 1,3 – 1,5 1,2 Z chemické charakteristiky analyzovaných typů strusek a z analýzy vodních výluhů je patrné, že jednotlivé vzorky strusek dosahují vyluhovatelnosti v rozmezí tříd II - III (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). Parametry, limitující vyluhovatelnost jsou reprezentovány zejména pH (u všech vzorků se pohybuje okolo hodnoty 12), vodivostí, toxicitou, dále pak EOX(Cl), příp. BTX, z anorganických polutantů pak Al a v případě elektropecní strusky navíc také As.

27

Obrázek 3: Konečné využití vysokopecní strusky v EU /EC Study, 1996

2)

Vysokopecní a ocelárenské kaly

Představují odpad, který byl původním katalogem odpadů (Opatření FVŽP částka 69/1991 Sb.) řazen mezi odpady kategorie "Z,N", současným katalogem odpadů (Vyhláška MŽP č. 381/2001 Sb.) jsou hodnoceny jako odpad kategorie "N" - nebezpečný. Vysokopecní technologie při výrobě surového ocelárenského či slévárenského železa používají jakostní železné rudy nebo šrot. Doprovodné prvky jsou rozděleny mezi fáze tekutého kovu a strusky. Během procesu výroby surového železa některé prvky těkají a ukládají se v různých částech vysoké pece, kde kondenzují či odcházejí emisemi vysokopecního plynu. Jde o takové škodliviny, které negativním způsobem ovlivňují životní prostředí a proto je nezbytné tyto plyny čistit (Hlavatý, 2001). Samotné čištění probíhá obvykle ve dvou stupních. V první fázi dochází k zachycování suchého prachu pomocí elektrostatické čistírny odpadních plynů. Zachycování se děje především setrvačnými a gravitačními silami, kdy největší částice zůstávají v prašníku vysokých pecí. Zachycený podíl se zvlhčuje a ukládá do homogenizačních skládek nebo dávkovacích zásobníků aglomerací. Jemnozrnný výhoz a kaly z čištění vysokopecního plynu zhruba odpovídají složení vsázky a představují jemnozrnné podíly původního materiálu. V dalším stupni se jemné prachové podíly zachycují ve vodních skrubech a následně ve Venturiho pračkách. Vodná suspenze kalu je dále upravována zahušťováním. Vysokopecní kaly jsou z mineralogického hlediska tvořeny úlomkovitými částicemi, jejichž velikost kolísá od tří až pěti do třiceti až šedesáti tisícin milimetru. Hlavní složky tvoří magnetit, hematit a koks. Vedlejší složkou kalů je hlušina představovaná jednak struskovou fází, jednak úlomky hlušinových nerostů a výchozích rud (Vidlář et al., 1985).

Obrázek 4: Nakládání s odpadem a kalem z úpravy vysokopecního plynu v EU/EC Study, 1996/ 28


Chemické charakteristiky jednotlivých typů vysokopecních a ocelářských kalů (jak přímo z výroby, tj. surových, tak také vyzrálých - z odkaliště), pocházejících od různých producentů ukazují, že většina vzorků kalů se řadí do tříd vyluhovatelnosti III až IV (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). Rizikové, limitující, parametry vyluhovatelnosti jsou reprezentovány zejména pH, vodivostí, toxicitou, PAU a AOX(Cl). Z těžkých kovů As, Cr, Pb, Cd, částečně Zn a Mn. Hodnoty třídy vyluhovatelnosti III dosahují u prakticky všech analyzovaných vzorků také fluoridy (F-). Kromě vysokopecních a ocelárenských kalů zasluhují pozornost také některé jiné typy minerálních kalů, pocházejících zejména z povrchové úpravy kovů (moření ocelových plechů). Mořírenské kaly jsou výsledkem odstraňování oxidů železa z povrchových vrstev kovu, což se provádí v kyselém prostředí (kyselina sírová či solná). Z mořících lázní lze tedy získat buď síran nebo chlorid železnatý. 3)

Vysokopecní a ocelárenské odprašky

Podobně jako vysokopecní a ocelárenské kaly byly i odprašky hodnoceny "původním" katalogem odpadů (Opatření FVŽP částka 69/1991 Sb.) jako odpady zvlášť nebezpečné ("Z, N"), "nový" katalog odpadů (Vyhláška MŽP č. 381/2001 Sb.) řadí odprašky mezi odpady kategorie "N" (nebezpečné). Vznikají zachycováním prachů a plynů v různých odlučovacích zařízeních železáren a oceláren. Chemické složení ocelárenských a vysokopecních odprašků je závislé na systému výroby oceli. Všechny úlety jsou však fyzikálně velmi podobné a obsahují částice o velikosti cca 0,1 mm a menší. Tato skutečnost velmi zhoršuje manipulaci se suchým úletem (Vidlář el al., 1985). Vznik úletů je ovlivňován množstvím plynu dmýchaného v průběhu různých fází zkujňování a fyzikálně-chemickou charakteristikou procesu. Chemické složení úletů je rozdílné v průběhu různých fází zkujňování, protože k reakcím kyslíku se železem a prvky přítomnými v lázni, zvláště s Si, Mn, C, P a S nedochází současně.

Obrázek 5: Nakládání s prachem ze suché úpravy konvertorového plynu /EC Study, 1996/

Celkově jsou z hlediska obsahu kovu ocelářské úlety bohatým rudním koncentrátem (obsah železa je cca 60%). Liší se však stupněm oxidace podle typu ocelářské technologie. Současně obsahují také neželezné kovy, z nichž se zejména zinek a olovo vyskytují ve značném množství (Lembák, 1999). Základní chemické charakteristiky analyzovaných odprašků z různých hutních provozů ukazují, že vyluhovatelnost většiny vzorků hutních odprašků převyšuje limitní hodnoty třídy III (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). Rizikovými polutanty, limitujícími vyluhovatelnost, jsou v případě odprašků pH, vodivost, toxicita, PAU, z anorganických polutantů se jedná u většiny vzorků o následující prvky B, Cr, Hg, Zn, Pb, Cd, Mn a Ni.

29

Ostatní možné komponenty výplňových stavebních směsí (slévárenský písek, flotační hlušina, vápenný kal, kaly z ČOV, kamenná moučka, kontaminované zeminy) Tyto složky mají většinou v základkových směsích funkci plniva, příp. mohou vykazovat určité korekční vlastnosti. Z laboratorně odzkoušených komponent patří do této skupiny slévárenské písky, flotační hlušina, vápenný kal, z perspektivně využitelných pak odprašky z výroby drceného kameniva (kamenná moučka), kaly z čistíren odpadních vod a kontaminované zeminy. 1)

Slévárenské písky

Slévárenské písky představují odpad z použitých slévárenských forem. Tento typ odpadu je v ostravsko-karvinském regionu, díky silně zastoupenému hutnickému průmyslu, produkován ve velkém množství. Jen Vítkovice, a.s. produkovaly v roce 1997 11.401 t formovacích směsí. Slévárenské písky jsou většinou tvořeny křemennými písky s obsahem nějakého jílového pojiva. Používají se jako materiál do formovacích směsí licích forem při odlévání kovů. Zrnitost se pohybuje mezi 0,1 až 0,5 mm. Část použitých písků je vrácena do výrobního procesu (10 až 15 %). Převážené množství je dále pro výrobu nepoužitelné a je vyváženo na odvaly. Tento písek bývá znečištěný vodním sklem, jílem, grafitem, ferochromovou struskou, mastkem a organickými vytvrzovacími látkami v různých proměnlivých množstvích. Formovací směsi mohou být pojeny různými pojivovými systémy, a to jak organickými tak anorganickými, jako jsou pryskyřice, steroly, vodní sklo a další. Základní chemické charakteristiky analyzovaných slévárenských písků ukazují, že rizikové parametry vyluhovatelnosti jsou reprezentovány zejména pH (v případě formovacích směsí Třineckých železáren, a.s.), PAU, fenoly (v případě formovacích směsí Třineckých železáren, a.s.), z kovových prvků zejména Fe, Al, Be. 2)

Flotační hlušina

Flotační hlušina představuje odpad vznikající při úpravě uhlí. Tento typ odpadu je, společně se suchými elektrárenskými popílky, "klasickou", již několik desetiletí používanou, komponentou pro přípravu základkových směsí. Úpravny uhlí v oblasti ostravsko-karvinské aglomerace produkovaly ročně asi 1,8 mil. tun kalů, z toho je asi 0,76 mil. tun kalů flotačních a asi 1,04 mil. tun kalů neflotovaných. Odhaduje se (Dirner et al. 1996), že v odkalištích na území OKR je deponováno asi 11 mil. tun využitelných kalů. Protože flotační hlušina představuje v ostravsko-karvinském revíru dlouhodobě používanou složku základkových směsí je chemické složení flotačních hlušin produkovaných v OKR dobře známo. Základní chemické parametry vodního výluhu ukazují, že žádný parametr vyluhovatelnosti nepřesahuje třídu I (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). 3)

Vápenný kal

Vápenný kal byl laboratorně aplikován v některých rekultivačních a výplňových stavebních směsích z důvodu vhodné korekce pH ve vztahu k některým ostatním, značně kyselým, komponentám těchto směsí. Vápenný kal (mléko) vzniká jako vedlejší produkt při výrobě acetylénu, který se průmyslově připravuje pomocí rozkladu karbidu vápníku vodou: CaC2 + 2 H2O → CH ≡ H + Ca(OH)2 Kal je dodáván v hrudkovitém až pastovitém stavu s obsahem sušiny okolo 55 - 60%. 4)

Kamenná moučka

Kamenná moučka představuje odpad po těžbě a suché úpravě přírodního kameniva. V současné době vzniká na území ostravsko-karvinské aglomerace asi 100 tis. tun kalů a odprašků z nerudních provozů (tj. z cementáren a z těžby kameniva). V rámci studovaných odpadů bylo analyzováno chemické složení jediného vzorku kamenné moučky; výsledky analýzy vodního výluhu ukázaly, že pouze v jediném

30


parametru vyluhovatelnosti, a to vodivosti byla překročena limitní hodnota třídy II, v případě pH a tenzidů pak hodnoty vyluhovatelnosti překračují třídu I (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). 5)

Kaly z čistíren odpadních vod

Byly testovány kaly z čistíren odpadních vod ŽDB Bohumín, a.s., ČOV Ostrava-Lhotka a bývalé ÚČOV Ostrava. Ze základních chemických charakteristik vodních výluhů vyplývá, že rizikovými parametry vyluhovatelnosti jsou zejména AOX(Cl), amonné ionty (NH4+) a dusitany (NO2-), které překračují limitní hodnoty třídy II; vodivost, toxicita a NEL pak překračují limitní hodnoty třídy I (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). 6)

Kontaminované zeminy

Kontaminované zeminy mohou představovat perspektivní odpad pro zapracování do základkových směsí, avšak s komplikovaným chemismem a řadou rizikových parametrů vyluhovatelnosti, které se mohou případ od případu výrazně lišit. Základní chemické charakteristiky námi analyzovaných vodních výluhu ukazují, že rizikové parametry mohou být představovány především PAU, Pb, Cu (překračující u některých vzorků hodnoty třídy III), z kovových prvků Zn, As, Se, B a dále pak fluoridy, překračující někdy hodnoty třídy vyluhovatelnosti II (ve smyslu vyhlášky MŽP č. 383/2001 Sb., resp. 294/2005 Sb.). Reference EC Study: ROEDERER, C.; GOURTSOYANNIS, L. Coordinated Study 'Steel-Environment' DG XII EUR 16955 EN, 1996 ECOB v. Berg, E. CCp Utilization in Europe – Outstanding Option and Continuous Challenge. 1999 GEISELER, J. Verwertung von Hochofen- und Stahlwerksschlacken (Reuse of Blast Furnace and BOF Slag) In FehS: Eisenhuettenschlacken . Eigenschaften und Verwertung Schriftenreihe der Forschungsgemeinschaft Eisenhuettenschlacken, Heft 1 (1992) 1-32 HLAVATÝ, A. Efektivní způsoby úpravy a využití průmyslových odpadů z hutních provozů. Doktorandská disertační práce. Ostrava: VŠB - Technické univerzity Ostrava, Fakulta hornickogeologická, (2001). s. 1 - 163. KLINGSPOR J. S., COPE R.: FGD Handbook – flue gas desulphurization systems. – London, IAE Coal Research , (1987). 224 s LEMBÁK, M. Problematika racionálního využití průmyslových odpadů ve stavebnictví a při zakládání do podzemních důlních děl. Ostrava: Sborník vědeckých prací VŠB - Technické univerzity Ostrava, Řada hornicko-geologická, Monografie 1, (1999). s. 1 - 181. MICHALÍKOVÁ, F., FLOREKOVÁ, L´., BENKOVÁ, M.: Získavanie a využívanie kovonosných úžitkových zložiek z popolčekov na základe ich obsahov. In Recyklace odpadů VI. Ostrava: VŠB Technická univerzita Ostrava, Fakulta hornicko-geologická, Institut environmentálního inženýrství, (2002). s. 371 - 376 SLIVKA V. Výzkum a vývoj technologií pro úpravu odpadů vhodných k použití při zakládání vydobytých důlních prostor v hlubinných dolech. - Dílčí zprávy grantu MŽP VaV 530/1/98. Ostrava: VŠB-TU, hornicko-geologická fakulta, (1998-1999) SLIVKA, V.: Průmyslové odpady a možnosti jejich využití jako druhotné suroviny pro sanaci po báňské činnosti. Ostrava: Sborník vědeckých prací VŠB - Technické univerzity Ostrava, Řada hornickogeologická, Monografie 6, (2002), s. 1 - 104. VIDLÁŘ, J., RŮŽIČKOVÁ Z., SRB., J. Úprava druhotných surovin. Ostrava: Skripta VŠB v Ostravě, Fakulta hornicko-geologická, (1985), s. 1-302.

31

32

DÍLČÍ CÍL V 003 - NAVRHNOUT A OVĚŘIT NOVÉ A DOSUD NEAPLIKOVANÉ ZPŮSOBY VYUŽITÍ VEDLEJŠÍCH ENERGETICKÝCH PRODUKTŮ (DÁLE VEP) PRO OSTATNÍ ODVĚTVÍ PRŮMYSLU

DÍLČÍ CÍL V 003 – NAVRHNOUT A OVĚŘIT NOVÉ A DOSUD NEAPLIKOVANÉ ZPŮSOBY VYUŽITÍ VEDLEJŠÍCH ENERGETICKÝCH PRODUKTŮ PRO OSTATNÍ ODVĚTVÍ PRŮMYSLU – II. ETAPA

Rešerše dostupných podkladů zabývajících se danou problematikou Pavel SCHMIDT, Jiří MANN, Lukáš ANDĚL, Jaroslav KUSÝ, Jitka KUNCLOVÁ V rámci řešení výzkumného centra, které se zabývá návrhem a ověřením nových neaplikovaných způsobů využití vedlejších energetických produktů je zpracovávána zpráva, která je rozdělena do třech etap. V současné době je dokončována rešerše zabývající se problematikou popílků a produktu po spalování fosilních paliv.

Odběr vzorků vybraných VEP Pavel SCHMIDT, Jiří MANN, Lukáš ANDĚL, Jaroslav KUSÝ, Jitka KUNCLOVÁ

Vzorky jsou průběžně odebírány z následujících míst: • Elektrárny ČEZ a.s. Elektrárna Mělník II a III – práškové topeniště + mokrá vápencová vypírka Elektrárna Ledvice I a II – práškové topeniště + polosuchá metoda odsíření a fluidní topeniště Elektrárna Počerady – práškové topeniště + mokrá vápencová vypírka Elektrárna Prunéřov II – práškové topeniště + mokrá vápencová vypírka Elektrárna Tisová – práškové topeniště a fluidní topeniště Elektrárna Tušimice – práškové topeniště • • • •

Teplárna Chemopetrol T700 Litvínov – práškové topeniště + polosuchá metoda odsíření Teplárna Otrokovice – práškové topeniště + polosuchá metoda odsíření Teplárna United energy Komořany u Mostu – fluidní topeniště Teplárna Frantschach Energo Štětí – fluidní topeniště se spoluspalováním uhlí a biopaliva Rozsah zkoušek byl uveden v první dílčí zprávě.

33

Rešerše vznikajících - vhodných velkoobjemových odpadů Pavel SCHMIDT, Jiří MANN, Lukáš ANDĚL, Jaroslav KUSÝ, Jitka KUNCLOVÁ Úvod V rámci této rešerše jsou zpracovávány informace o vybraných odpadech, které vznikají při výrobě energií z fosilního paliva. Hlavní kriteria vhodnosti odpadů se týkají fyzikálních a chemických vlastností jak vstupních surovin, tak finálních surovin. Rešerše bude obsahovat přehled odpadů a možnost jejich využití, z tohoto přehledu bude vypracován katalog na způsob databáze. Výsledky laboratorních zkoušek vybraných VEP budou sloužit pro odhad technologických receptur výroby stavebních směsí nebo rekultivačně sanačních směsí. Elektrárny ČEZ a.s. V současné době, provozuje elektrárenská společnost ČEZ a.s. 10 uhelných elektráren (oranžové čtverečky). Obrázek 1. Mapa elektráren ČEZ a.s.

a to:

34

Dětmarovice Hodonín Chvaletice Ledvice Mělník Počerady Poříčí Prunéřov Tisová Tušimice


Elektrárna Dětmarovice Elektrárna Dětmarovice (EDĚ) byla postavena v letech 1972 - 1976 a svým výkonem 800 MW je největší klasickou elektrárnou na Moravě. Nachází se u Ostravy, v těsné blízkosti polských hranic a hned vedle hlavní železniční tratě Bohumín Žilina. Elektrárna původně patřila do svazku Ostravsko-karvinských elektráren, od roku 1990 je samostatnou organizační jednotkou ČEZ, a. s., spaluje černé uhlí s průměrnou výhřevností 22 MJ/kg a obsahem síry pod 0,5 %. Používá se výlučně uhlí z Ostravsko - karvinské pánve. V EDĚ jsou instalovány 4 výrobní bloky, každý o elektrickém výkonu 200 MW. Výkon těchto bloků je distribuován do okolních rozvoden velmi vysokého napětí. Průměrná denní spotřeba paliva na jeden blok je cca 1600 tun uhlí, což představuje cca 32 železničních vagonů. Uhlí se po rozemletí na velmi jemnou frakci spaluje v celkem 4 kotlích o výkonu 650 t páry/hod. Kotle jsou z produkce podniku Vítkovice, jsou průtlačné, dvoutahové, s granulační spalovací komorou, účinnost se pohybuje okolo 90 %, nejvyšší teplota v kotli je 1400 °C. Každý kotel má mlecí zařízení, které se skládá ze čtyř mlecích okruhů s kroužkovými mlýny o výkonu 36 t/h. Kotle se najíždějí zemním plynem, k zapálení plynových hořáků se používá elektrická jiskra. V zadní části kotle na samostatné konstrukci jsou instalovány regenerační ohříváky typu Ljungstrom. Každý kotel je opatřen čtyřmi elektrostatickými odlučovači typu Lurgi a dvěma kouřovými ventilátory. Zařízení odsíření je dodávkou firmy Mitsubishi. Sestává ze dvou absorbérů (vždy jeden pro dva výrobní bloky). V provozu je od března 1998. Ze spalovacích procesů probíhajících při výrobě elektřiny a tepla vznikají vedlejší energetické produkty, které se stávají za předpokladu splnění technických a zákonných podmínek surovinou pro další zpracování a výrobu. Elektrárna Dětmarovice vyprodukuje ročně cca 400 000 tun VEP. Z tohoto množství je 90% popelovin, které jsou certifikovány a využívány ve stavebnictví především jako přísada do cementu, betonu či pórobetonu. Zbylých 10 % představuje energosádrovec, který je produktem odsíření z mokré vápencové vypírky. V elektrárně Dětmarovice je využíván spolu s částí popelovin k rekultivačním účelům. Přebytky jsou ukládány na úložiště elektrárny. Elektrárna Hodonín Elektrárna Hodonín patří mezi nejstarší provozované elektrárny v České republice. Byla postavena ve dvou etapách v letech 1951 - 1957. Výběr lokality pro její výstavbu vycházel z místních podmínek, blízkosti lignitového dolu a řeky Moravy. S využitím lignitu s 45% obsahem vody pro práškové spalování nebyly v 50. letech žádné zkušenosti, proto souběžně se zpracováním projektové dokumentace elektrárny probíhaly i zkoušky s předsoušením a mletím lignitu. K datu uvedení elektrárny do provozu se podařilo technické problémy vyřešit, i když v některých obdobích se zde spalovalo sokolovské hnědé uhlí. Původně bylo v elektrárně instalováno osm práškových kotlů, každý o výkonu 125 tun páry/hod. Vyrobeny byly v ZVU Hradec Králové a uspořádány do bloku, takže v roce 1954 začal pracovat blok čtyř kotlů se dvěma 50MW turbínami. Tyto turbíny ze Škody Plzeň byly první 50MW turbíny instalované v Československu. V roce 1957 byly spuštěny do provozu další dva kotle s 50MW turbínou a v roce 1958 poslední dva kotle s turbínami 55 MW. Se svým výkonem 205 MW byla v té době Elektrárna Hodonín největším zdrojem elektřiny v Československu. V roce 1966 se celkový výkon elektrárny zvýšil na 210 MW rekonstrukcí dvou 50 a 55MW turbogenerátorů na 55 MW. Všechny zdejší turbíny jsou kondenzační, s průtočným chlazením. Úpravou prošly také kotle, jejichž výkon se zvýšil ze 125 tun páry/hod na 135 tun páry/hod. Výstavbou nových 100 a 200MW bloků v jiných lokalitách ztratila Elektrárna Hodonín význam jako dodavatel elektřiny a začala být přestavována na teplárenský provoz. Již v roce 1963 dodávala teplo v páře průmyslovým závodům a ostatním spotřebitelům v Hodoníně. V roce 1980 bylo turbosoustrojí TG4 vyměněno za stroj s regulovaným odběrem páry 180 t/h s potlačenou kondenzací. Obdobným způsobem byla v roce 1996 rekonstruována turbína TG3. Její výkon klesl z původních 55 MW na 40 MW.

35

Postupně se snižuje také negativní dopad místní výroby na životní prostředí. V osmdesátých letech byly vyměněny elektroodlučovače, které v současné době dosahují až 99,5% účinnosti záchytu. Hluk z provozu byl snížen dodatečným odhlučněním. Ze spalovacích procesů probíhajících při výrobě elektřiny a tepla vznikají vedlejší energetické produkty, které se stávají za předpokladu splnění technických a zákonných podmínek surovinou pro další zpracování a výrobu: Suchý ložový popel (certifikovaný produkt pod názvem RESAN EHO, částečně nahrazuje písek a zeminu a dá se využít pro zásypy výkopů, výrobu betonových směsí apod.), Stabilizát (certifikovaný produkt pod názvem REHAS EHO a REHAS II EHO, je popelová malta a dá se využít pro výstavbu hrázových těles, vrovnání terénních nerovností apod. a Úletový popílek (necertifikovaný produkt, není nebezpečný a dá se využít pro výrobu betonových směsí, cementopopílkové suspenze, jako přídavek pro výrobu hurd apod.) Tyto "Vedlejší energetické produkty" z fluidního spalování jsou využívány hlavně ve stavebnictví.Elektrárna Hodonín patří mezi elektrárny ČEZ, které spalují kromě uhlí i biomasu. Elektrárna Chvaletice Elektrárna Chvaletice se nachází v Polabí, asi dvacet kilometrů na západ od Pardubic u hlavní železniční trati Praha - Česká Třebová. Celkový instalovaný výkon 800 MW tvoří čtyři 200MW bloky. Elektrárna byla postavena v letech 1973 - 1979 na území bývalých Mangano-kyzových závodů, v nichž právě tehdy končila těžba pyritu. Jednotlivé bloky byly uvedeny do provozu v rozmezí jednoho roku - od konce roku 1977 do konce roku 1978. S výstavbou elektrárny souviselo dobudování Labské vodní cesty, protože severočeské hnědé uhlí, které se ve Chvaleticích spaluje, sem bylo do poloviny roku 1996 dopravováno z Lovosic po vodě. Elektrárna Chvaletice je díky svému komínu, který dosahuje výšky 300 m, dominantou Východních Čech. Chladící věže jsou vysoké cca 100 m a jejich průměr na zemi dosahuje kolem 60 m. Provoz výrobních zařízení elektrárny je řízen ze dvou blokových dozoren. Jedna dozorna kontroluje chod dvou bloků. Kotle PG 655 jsou průtočné, dvoutahové, s granulačním ohništěm a spodním topeništěm. Výrobcem byly Vítkovické železárny. Kotle jsou vybaveny přihříváním páry, ekonomizérem, rotačními ohříváky vzduchu, dvěma elektronapáječkami, jednou turbonapáječkou a dvěma třísektorovými elektrostatickými odlučovači popílku. Zařízení dosahuje při jmenovitém výkonu 655 t/h účinnosti 88 %. Turbíny jsou kondenzační, třítělesové, rovnotlaké, s osmi neregulovanými odběry páry. Mají jmenovitý výkon 200 MW, jmenovité otáčky 3000/min a parametry páry 16,8 MPa/535 °C. Bloky jsou vybaveny turboalternátory typu H 6688-2-VH 235 MVA. Statorové vinutí je chlazeno kondenzátem, rotor pak vodíkem. Emise oxidu siřičitého se snížily díky odsiřovacímu zařízení, jehož technologie je založena na principu mokré vápencové vypírky. Kouřové plyny z elektrostatických odlučovačů jsou tlačeny kouřovými ventilátory kotlů přes dva kouřovody do dvou absorbérů. V absorbéru procházejí kouřové plyny sprchou vodní suspenze jemně mletého vápence, ve které dochází k vymývání oxidů síry z kouřových plynů, a to s účinností převyšující 95%. Znamená to, že z původního obsahu oxidů síry v surových kouřových plynech převyšujícího často hranici 7 000 mg /Nm3 odcházejí kouřové plyny vyčištěny na úroveň nejvýše 400 mg/Nm3, běžně však pod 300 mg/Nm3 . Zákon přitom povoluje hranici 500 mg/Nm3. Emise prachu jsou nižší než 100 mg/m3. První etapa výstavby tohoto zařízení (odsíření bloků č. 3 a 4) byla hotova v závěru roku 1997, druhá etapa byla dokončena v roce 1998. Hlavním dodavatelem bylo finsko-japonské konsorcium společností IVO International Ltd., Hitachi Ltd. a Itochu Corp. Jedna odsiřovací jednotka pojme spaliny ze dvou bloků. Zvláštností stavby je vyvedení odsířených spalin do chladicích věží. Elektrárna provozuje dvě stanice měření emisí, které jsou zapojeny do systému AIM (automatický imisní monitoring) ČHMÚ. V posledním období se zásadně změnila koncepce nakládání s vedlejší produkcí výroby elektrické energie, dříve odpady. Popílek z elektrofiltrů se odebírá v suchém stavu, rovněž tak struska z pod kotlů.

36


Postupně se ustoupilo od dopravy těchto produktů ve formě hydrosměsi, což umožňuje jejich další využití, převážně ve stavebnictví. Tyto produkty mají samostatné certifikáty. Co se nepodaří prodat samostatně je zpracováno v míchacím centru na další certifikovaný materiál - stabilizát (směs popílku, strusky, energosádrovce, 1- 3 % vzdušného nehašeného vápna a vody). Od roku 1998 Elektrárna Chvaletice provádí ukládání tohoto produktu na základě zpracovaného projektu "Krajinotvorba", kterým uvádí zdevastovanou krajinu po těžbě pyritu do původního stavu. Plně certifikované vedlejší energetické produkty po spalování jsou: • struska • popílek • energosádrovec • stabilizát Elektrárna Ledvice Elektrárna Ledvice leží na úpatí východní části Krušných hor, mezi lázeňskými městy Teplice a Bílina. Postavena byla v letech 1966 - 1969 a měla celkový výkon 640 MW. Po ukončení výstavby byla zdrojová základna elektrárny Levice tvořena celkem pěti energetickými výrobními bloky s následujícími výkony: B1 - 200 MW, B2 - 110 MW, B3 - 110 MW, B4 - 110 MW, B5 - 110 MW. Turbíny jsou koncipovány jako kondenzační rovnotlaké třítělesové jednokřídelové stroje s jedním přehříváním, s osmi neregulovanými odběry páry pro ohřev napájecí vody pohánějící trojfázové alternátory s cirkulačním chlazením vodíkem. Turbosoustrojí byla dodána výrobcem Škoda Plzeň. Páru pro blok č. 1 (200 MW) a blok č. 2 a 3 (2 x 110 MW) vyráběly průtlačné kotle s jedním přehříváním páry a s granulačním ohništěm. Pro zbývající dva bloky č. 4 a 5 (2 x 110 MW) dodávaly páru dva bubnové kotle s přirozenou cirkulací s jedním přihříváním páry s dvoutahovou spalovací granulační komorou. Nový fluidní kotel, dodala firma ABB - Energetické systémy. Technologie fluidního kotle řeší celý komplex emisí plynů, oxidu siřičitého, oxidů dusíku i oxidu uhelnatého a emisí prachových částic. V elektrárně Ledvice je spalováno hnědé uhlí o výhřevnosti 11 - 13 MJ/kg z dolů Bílina. Uhlí je dopravováno přímo pásovými dopravníky ze sousední úpravny uhlí Ledvice buď přímo do zásobníků paliva jednotlivých kotlů nebo na manipulační skládku, která má kapacitu 40 000 t a zajišťuje provoz elektrárny při poruchových stavech v dopravě a těžbě paliva. Hlavním zdrojem vody je řeka Labe a Všechlapská nádrž, která je zdrojem záložním. Filtrace a úprava vody demiralizací probíhá v moderní chemické úpravně vody, která svými parametry zajišťuje dostatečnou výrobu co do množství a kvality přídavné vody pro parovodní okruh výrobních bloků. Elektrárna Ledvice kromě výroby elektrické zajišťuje i dodávky tepla pro odběratele v nejbližším okolí prostřednictvím teplárenské společnosti United Energy dodává teplo pro města Teplice a Bílina. Společná výroba elektřiny a tepla v jednom cyklu, tzv. kogenerace, snižuje spotřebu paliva na vyrobenou jednotku energie a tím šetří i životní prostředí. Celková roční dodávka tepla odběratelům je cca 1 000 TJ při maximálním tepelném výkonu 150 MW. Instalovaný výkon pro dodávku tepla je 380 MW, kapacita chemické úpravny vody umožňuje dodat 270 MW do teplených sítí. Elektrárna tedy disponuje značnou výkonovou rezervou, která umožňuje připojení dalších odběratelů (např. město Duchcov) a navýšení dodávek do stávajících lokalit. Ze spalovacích procesů probíhajících při výrobě elektřiny a tepla vznikají vedlejší energetické produkty, které se stávají za předpokladu splnění technických a zákonných podmínek surovinou pro další zpracování a výrobu. Tyto odpady z procesu spalování a odsíření se přepracovávají na druhotnou surovinu využitelnou zejména ve stavebnictví a rekultivaci vytěženého lomu Fučík. Touto surovinou je stabilizát, který vzniká z koncového produktu odsíření, popílku a vody v míchacím zařízení.

37

Elektrárna Mělník Elektrárna Mělník je ze všech výroben ČEZ nejblíže Praze - leží přibližně třináct kilometrů pod soutokem Labe a Vltavy. Skládala se původně ze tří technologických celků EMĚ I, EMĚ II,EMĚ III, vybudovaných postupně v rozmezí konců šedesátých a sedmdesátých let jako komplex kondenzačních elektráren spalujících hnědé uhlí dopravované vlaky ze severočeských a západočeských dolů. EMĚ I byla v říjnu 1993 vyčleněna z ČEZ, a. s., a majetkově převedena do akciové společnosti Mělník - Praha (současný název Energotrans, a. s.) Elektrárna Mělník II (2 x 110 MW) Původní čtyři bloky Elektrárny Mělník II byly uvedeny do trvalého provozu v listopadu roku 1971. Období let 1971 - 1976 bylo charakteristické postupnou optimalizací hlavního technologického zařízení. V dalších letech probíhala modernizace technologie zařízení. U všech bloků byla provedena rekonstrukce elektroodlučovačů. Účinnost elektroodlučovačů se nyní pohybuje nad hranicí 99 %.V rámci Realizace útlumového programu zdrojů ČEZ došlo k rozhodnutí provozovat po nabytí nové ekologické legislativy (od 1.1.1999) pouze dva bloky. Ty pak prošly ekologicko - modernizačním programem společnosti ČEZ. V letech 1994-1996 prošly dva bloky pokračující v perspektivním provozu celkovou rekonstrukcí. Byly instalovány nové turbíny s budoucí možností odběru tepla jak v páře, tak v horké vodě. Instalován byl i moderní řídící systém Westinghouse WPDF II. Radikálně byly zrekonstruovány kotle (membránové stěny, úprava spalovacích režimů - primární opatření pro redukci NOx, úpravy dodatkových ploch). Odsiřovací zařízení s využitím metody mokré vápencové vypírky bylo uvedeno do provozu v druhé polovině roku 1998. Zbylé dva nerekonstruované bloky byly pak definitivně odstaveny z provozu k 31. 12. 1998. Od roku 2000 je z Elektrárny Mělník II dodáváno teplo do regionálního tepelného napáječe pro město Mělník a blízké obce Horní Počaply a Dolní Beřkovice. Elektrárna Mělník III (1 x 500 MW) Elektrárna Mělník III s blokem 500 MW byla uvedena do trvalého provozu v roce 1981. Tento blok je největším uhelným blokem v ČR. U tohoto bloku byla poprvé použita nová skladba řídící techniky volně programovatelné sekvenční automaty a počítačový informační a řídící systém. Díky své technické koncepci se stal jedním z nejekonomičtějších energetických bloků uhelných elektráren. V průběhu času prošel většími modernizacemi a rekonstrukcemi. Již v roce 1981 a 1982 byla provedena řada měření a testů, jejichž závěry byly ve spolupráci s dodavateli zařízení postupně aplikovány do provozního režimu a úprav zařízení. Na počátku provozování EMĚ III byly řešeny zásadní problémy v ekonomii provozu (provoz turbonapáječky, vysokotlakých ohříváků a těsnost vakuového systému turbogenerátoru). Obdobně jako u EMĚ II byla také řešena problematika vyplývající ze spalování méněhodnotného paliva. Přesto blok dosahoval maximální trvalý výkon pouze ve výši 470 MW. Cílem investičně náročného období v letech 1994 - 1998 bylo prodloužení životnosti Elektrárny Mělník na dalších minimálně 20 let. Přitom bylo třeba dosáhnout nejen konkurenceschopnost provozněekonomických parametrů výroby, ale i ekologicky šetrného provozu vůči životnímu prostředí. Byla provedena rekonstrukce VT tělesa turbiny, po tomto zásahu dosahuje blok bezpečně původně projektového výkonu 500 MW. V rámci GO byly rovněž provedeny na kotli tzv. primární opatření pro snížení produkce NOx . V závěru roku 1998 bylo podobně jako na EMĚ II uvedeno do provozu odsiřování spalin s účinností 95%. Vyprodukovaný energosádrovec z odsíření je pak zpracováván jako vedlejší energetický produkt v plné výši v přilehlém závodě Rigips na výrobu sádrokartonových desek. Rovněž zbytky po spalování, jako je popílek a struska jsou upravovány na certifikované stavební materiály pro stavební průmysl a rekultivace. Po realizaci poslední větší investice na odvodnění strusky v r. 2005 se bude výroba elektřiny a tepla díky certifikaci popílku, strusky a energosádrovce na vedlejší energetické produkty blížit bezodpadové technologii.

38


Elektrárna Počerady Elektrárna Počerady leží v severozápadní části České republiky, přibližně uprostřed trojúhelníku měst Louny, Žatec, Most. Původní instalovaný výkon elektrárny byl 6 x 200 MW. Vlastní výstavba probíhala ve dvou fázích. První fází byla výstavba elektrárny Počerady I (bloky č. 1 až 4). Bloky č. 1 a 2 byly uvedeny do provozu v roce 1970, bloky č. 3 a 4 v roce 1971. V druhé fázi byla postavena elektrárna Počerady II (bloky č. 5 a 6). Tyto bloky byly uvedeny do provozu v roce 1977. V rámci útlumového programu uhelných elektráren byl k 1. 1. 1994 odstaven z provozu výrobní blok č. 1. Ostatní bloky prošly mezi lety 1990 až 2000 rozsáhlým modernizačním a ekologickým programem, který umožnil dosažení lepších technických parametrů a s rezervou zabezpečil plnění náročných požadavků nové legislativy zaměřené na životní prostředí. V říjnu roku 1994 byly v elektrárně uvedeny do provozu první dva odsířené 200 MW bloky (č.5 a 6) v České republice. Odsiřovací zařízení těchto bloků je provedeno na principu mokré vápencové vypírky. Na podzim roku 1996 byly dány do provozu zbývající tři odsířené bloky (č.2, 3 a 4). V návaznosti na výstavbu odsiřovacích zařízení byl v těsném sousedství elektrárny postaven společný, německo-český podnik KNAUF - Počerady, s. r. o., který vyrábí z odpadního produktu odsiřování, energosádrovce, sádrokartonové desky. Tento podnik je v plném provozu od února roku 1995. Přebytek vyrobeného energosádrovce je pak briketován a dodáván do cementáren jako náhrada přírodního sádrovce. Z původně hydraulického odpopílkování a odstruskování se od roku 1997 začalo postupně přecházet na suchý odběr popílku a jeho následné zpracování na stabilizát. Stabilizátu se v elektrárně využívá pro tvarové úpravy a nepropustné překrytí bývalého uhelného lomu Třískolupy. Dále jej lze využívat pro asanaci, rekultivaci a tvarové úpravy reliéfu krajiny a jako materiálu k vytváření náspů silnic a podkladového materiálu pro stavbu vozovek. Palivem v elektrárně je hnědé energetické uhlí, které se dopravuje po železnici z povrchových dolů mostecké pánve, převážně z lokality Hrabák. Vodou je elektrárna zásobována z řeky Ohře. Vtokový objekt je postaven u obce Březno poblíž Loun. Kotle PG 640 od firmy Vítkovice jsou postaveny v polovenkovním provedení. Jedná se o kotle průtlačné, s přihříváním páry, dvoutahové, granulační a s umělým tahem. Turbíny vyrobené ve firmě Škoda Plzeň mají jmenovitý výkon 200 MW. Jsou to třítělesové rovnotlaké kondenzační turbíny s přihříváním páry mezi vysokotlakým a středotlakým dílem a osmi neregulovanými odběry páry pro ohřívání turbínového kondenzátu a napájecí vody. Alternátory o výkonu 200 MW (235 MVA, 15 kV) jsou provedeny konstrukčně jako třífázové s přímým chlazením statorového vinutí kondenzátem. Chlazení rotoru je zajišťováno vodíkovým chlazením. Elektrárna Poříčí Organizační jednotka Elektrárny Poříčí sestává ze dvou provozů, a to z Elektrárny Poříčí II a Teplárny Dvůr Králové. Elektrárna Poříčí II Tato elektrárna je umístěna v malebné krajině Trutnovska, na úpatí nejvyšších českých hor Krkonoš, na východním okraji města Trutnova. Do provozu byla uvedena v roce 1957. Původně zde bylo instalováno šest kotlů s jednotkovým výkonem 125 tun páry/hodinu. Čtyři z původních šesti kotlů jsou nyní nahrazeny dvěma kotli fluidního typu, každý o jmenovitém výkonu 250 tun páry/hodinu. Fluidní kotle byly uvedeny do provozu v letech

39

1996 a 1998, a v současné době spalují hnědé uhlí. Dva původní kotle slouží jako teplárenská havarijní rezerva. Ve strojovně jsou instalovány tři turbogenerátory o jednotkovém jmenovitém výkonu 55 MW. V sedmdesátých letech byly zrekonstruovány na soustrojí odběrově-kondenzační pro zajištění dodávek tepla v horké vodě a páře. V současné době jsou využívána dvě soustrojí a třetí je připraveno pro krytí dodávek pro případ dlouhodobých oprav (GO, REK). Elektrárna Poříčí zásobuje teplem město Trutnov a značnou část jeho okolí. Teplo z parovodu Krkonoše, zásobuje města a obce od Horního a Dolního Maršova, Janských Lázní přes Svobodu nad Úpou, Mladé Buky, až po Trutnov. Parovod Radvanice přivádí teplo přes Lhotu u Trutnova do stejnojmenné hornické obce a dále do obce Jívka. Jižním směrem vede z Elektrárny Poříčí II horkovod do města Úpice, který na své trase dodává ekologické teplo i do Bohuslavic, Adamova a Suchovršic. Elektrárna Poříčí II disponuje celkovým teplárenským výkonem 294 MW. Ročně dodá prostřednictvím své parní sítě o délce 38 km a horkovodní sítě o délce 35 km odběratelům v 2560 primárních odběrných místech přibližně 1 500 TJ tepla. Z toho objemu činí 35 % bytový odběr a 65 % odběr nebytový. Teplárna Dvůr Králové Teplárna Dvůr Králové byla vybudována počátkem padesátých let jako centrální zdroj tepla pro Dvůr Králové nad Labem a nahradila tak nevyhovující lokální zdroje v tomto městě. První dodávky páry pro průmyslové podniky byly zahájeny koncem roku 1955. Instalovaný teplárenský výkon zde činí 115,8 MW. Ročně se odtud prostřednictvím parní sítě o délce 11 km dodá teplo v celkovém objemu asi 800 TJ do 100 předávacích míst . Z tohoto objemu více než 11 % činí zásobování bytů. Od roku 1996 musí všechny výrobny tepla s výkonem nad 6 MW plnit přísná kritéria, která zákon o ochraně ovzduší předepisuje. Nejinak je tomu u provozu organizační jednotky Elektrárny Poříčí. Princip kombinované výroby elektřiny a tepla již sám o sobě zajišťuje efektivnější využívání energie obsažené v palivu, a tedy i menší množství škodlivin v ovzduší na jednotku vyrobené energie. Kromě toho jsou však v Elektrárnách Poříčí realizována další technická opatření, vedoucí ke snížení nepříznivého vlivu výroby elektřiny a tepla na životní prostředí. Patří k nim především již zmíněná výstavba dvou fluidních kotlů v Elektrárně Poříčí II, ale i realizovaná primární opatření na dvou původních kotlích 125 tun páry/hodinu, která spolu se spalováním kvalitního nízkosirnatého uhlí zajišťují plnění zákonných emisních limitů při krytí havarijních stavů. V teplárně Dvůr Králové byly zrekonstruovány hlavní kotle na možnost připalování zemního plynu. Byly zde vybudovány nové speciální tkaninové filtry k odloučení prachových částic z kouřových plynů. Je zde rovněž používáno výhradně palivo o nízkém obsahu síry. Zásadně přebudovány byly i řídicí systémy spalování v kotlích. To vše umožňuje provozovat jednotlivé provozy Elektráren Poříčí i za zpřísněných nároků na čistotu ovzduší. Elektrárna Prunéřov Elektrárny Prunéřov jsou největším uhelným elektrárenským komplexem v České republice. Leží na západním okraji severočeské hnědouhelné pánve v blízkosti Chomutova. Technologicky jsou tvořeny dvěma celky. Původně byly organizačně spojeny s elektrárnou Tušimice I a Tušimice II v Elektrárnách SSM, později v Podkrušnohorských elektrárnách. Samostatnou organizační jednotkou ČEZ, a. s., jsou od roku 1993. Starší část, Elektrárna Prunéřov I, byla uvedena do provozu v letech 1967 až 1968. Bylo zde instalováno šest 110MW bloků. V rozpětí let 1987 až 1992 prošly čtyři bloky rozsáhlými rekonstrukcemi a zbývající dva bloky byly v rámci útlumového programu začátkem devadesátých let odstaveny z provozu. Elektrárna Prunéřov II je nejmladší uhelnou elektrárnou ČEZ, a. s. Má pět 210MW bloků. Ty byly postupně uvedeny do provozu v letech 1981 až 1982.

40


Elektrárny Prunéřov patří k největším dodavatelům elektřiny. Zároveň dodávají teplo do Chomutova, Jirkova a Klášterce nad Ohří. Instalovaný výkon pro dodávku tepla dosahuje 500 MW. Zdrojem technologické vody je řeka Ohře. Palivo, energetické hnědé uhlí, se těží v lomech Dolů Nástup Tušimice, Severočeských dolů, a. s., odkud se dopravuje po železniční vlečce. Elektrárna Prunéřov I je postavena v blokovém uspořádání. Kotle o výkonu 350 t/h, s parametry páry 13,63 MPa/540/535 °C, jsou dvoutahové, s granulačním topeništěm, průtlačné, s přihříváním páry. Jejich dodavatelem byly Vítkovické železárny. Turbíny 110 MW jsou kondenzační, rovnotlaké, třítělesové, s přihříváním páry v kotli. Každá turbína má sedm neregulovaných odběrů páry pro regeneraci a dva neregulované odběry pro dodávku tepla. K rekonstrukci na teplárenský provoz došlo začátkem devadesátých let. Elektrický výkon dvou bloků je vyveden blokovými třífázovými transformátory 125 MVA, 13,8/121 kV do dvou linek 110 kV. Výkon zbývajících dvou bloků je vyveden blokovými třífázovými transformátory 125 MVA, 13,8/420 kV do společné linky 400 kV. Elektrárna Prunéřov II je také postavena v blokovém uspořádání. Kotle mají výkon 660 t/h páry, jejíž parametry jsou 13,53 MPa/540/540 °C. Jsou bubnové, s přirozenou cirkulací, granulační, s přímým foukáním prášku do spalovací komory, s membránovými stěnami, přihříváním páry a s předehřevem spalovacího vzduchu v rotačních ohřívácích typu Ljungström. Parní turbíny 210 MW jsou akční, kondenzační, jednohřídelové, třítělesové, se sedmi neregulovanými odběry pro regenerační ohřev kondenzátu, ohřívání vzduchu pro kotel a vody pro vytápění objektů elektrárny a dodávku do okolí. Přes blokové transformátory 240 MVA, 15,75/400 kV se výkon elektrárny vyvádí dvěma linkami 400 kV. Vzhledem k tomu, že se s plným provozem obou energetických celků počítá i v dalších letech, byly elektrárny Prunéřov I a Prunéřov II odsířeny. U obou byla použita metoda mokré vápencové vypírky. Dodavatelem zařízení pro Elektrárnu Prunéřov I byla německá firma Bischoff, GmbH a zařízení bylo dokončeno a uvedeno do plného provozu koncem roku 1995. V druhém případě realizovalo dodávku "na klíč" konsorcium japonských firem Mitsubishi Heavy Industries, Mitsubishi Corporation ve spolupráci se ZVU Hradec Králové, a. s. Odsiřovací zařízení bylo uvedeno do provozu v létě roku 1996. V souvislosti s technologickými změnami a úpravami se také mění způsob nakládání s odpady. Hydraulické odpopelňování je postupně nahrazováno ukládáním tzv. deponátu (směsi popela, produktu odsíření a odpadní vody) do upravené výsypky lomu Merkur Dolů Nástup Tušimice. Energosádrovec, produkt odsíření, kterého Elektrárna Prunéřov I vyprodukuje ročně asi 200 tisíc tun a Elektrárna Prunéřov II více než 550 tisíc tun, se bude ukládat pouze zčásti. Významný díl této hmoty (celá produkce Elektrárny Prunéřov I) by měl najít uplatnění při výrobě stavebního materiálu, tzv. alfa pojiv. Elektrárna Tisová Elektrárna Tisová leží v západní části Sokolovské pánve mezi Krušnými horami a Slavkovským lesem. Je nejzápadněji situovaným energetickým zdrojem ČEZ, a. s., a patří k nejstarším hnědouhelným elektrárnám. Leží v nadmořské výšce 405 m a geograficky je téměř v geometrickém středu lázeňského trojúhelníku, jehož vrcholy tvoří lázeňská města Karlovy Vary, Mariánské Lázně a Františkovy Lázně. Je vybudována na místě původní hornické obce Tisová, která musela svého času ustoupit důlní činnosti. O jejím umístění právě do těchto míst rozhodly dva důležité faktory - řeka Ohře, ze které je zásobována vodou a blízké zásoby sokolovského hnědého uhlí. Vlastní výstavbu elektrárny lze rozdělit do dvou technologických celků ETI I a ETI II. Výstavba ETI I byla zahájena v r. 1954. Bylo instalováno osm kotlů 125 t/h a čtyři turbosoustrojí 50 MW. V prosinci r. 1958 byl přifázován první turbogenerátor 50 MW a v r. 1959 byla instalovaná poslední turbina - protitlaká 12MW. Celkový instalovaný výkon ETI I tak činil 212 MW.

41

Zdrojem páry ETI I byly původní vysokotlaké, třítahové kotle s granulačním ohništěm a přirozenou cirkulací. Každý kotel měl čtyři mlecí okruhy s mlýny, které byly v letech 1965 - 1970 rekonstruovány a vybaveny ventilátorovými mlýny s přímým foukáním uhelného prášku do ohniště. Pro zapalování kotlů se používal lehký a těžký topný olej. Propojení kotlů bylo řešeno sběrnicovým uspořádáním, tzn. měly společnou sběrnu napájecí vody a vyrobená pára byla vedena do společné parní sítě. Výstavba ETI II byla zahájena v r. 1955. Byly instalovány tři bloky 100 MW, které byly uvedeny do provozu v letech 1960 až 1962. Celkový instalovaný výkon ETI II činil 300 MW. Zdrojem páry ETI II byly 3 vysokotlaké, třítahové kotle s granulačním ohništěm, přirozenou cirkulací vody a přihříváním páry o výkonu 330 t/h. Kotle měly čtyři mlecí okruhy s tlukadlovými mlýny, které byly v letech 1971 - 1973 nahrazeny ventilátorovými mlýny s přímým foukáním prášku do ohniště. Pro zapalování kotlů se používal rovněž lehký a těžký topný olej. V celkové koncepci se stala Elektrárna Tisová svým výkonem 512 MW ve své době první československou velkoelektrárnou a byly v ní poprvé instalovány a ověřeny v provozu bloky o výkonu 100 MW. V roce 1964 po ukončení výstavby a stabilizaci provozu se Elektrárna Tisová podílela na výrobě elektrické energie celé elektrizační soustavy republiky 9,8 %. ETI I se sběrnicovým uspořádáním tvoří dva fluidní kotle, každý o výkonu 350 t/h, jedna kondenzační, rovnotlaká, dvoutělesová turbína 57 MW, dvě turbíny 57 MW kondenzační, rovnotlaké, dvoutělesové, s jedním regulovaným odběrem páry a turbína 12,8 MW protitlaková, kombinovaná, jednotělesová. ETI II s blokovým uspořádáním tvoří granulační kotel 330 t/h a kondenzační, rovnotlaká, třítělesová turbína 112 MW s přihříváním páry. Každý turbogenerátor pracuje do jednoho vývodového transformátoru. Turbogenerátory ETI I jsou chlazeny vzduchem a turbogenerátor 100 MW bloku ETI II je chlazen vodíkem. Vyvedení elektrického výkonu elektrárny do rozvodny Sokolov - Vítkov je prostřednictvím linek 110 kV u ETI I a linkou 220 kV u ETI II. Vyvedení dodávky tepla je prostřednictvím parní soustavy o jmenovitých parametrech 1,2 MPa, 240 °C. Roční výroba elektřiny se pohybuje okolo 1,6 TWh, dodávka tepla odběratelům okolo 1500 TJ. Palivem je sokolovské hnědé uhlí, které je dopravováno pásovou dopravou přímo z třídírny od dodavatele Sokolovská uhelná a. s. V roce 2004 bylo zahájeno spoluspalování uhlí s dřevní štěpkou do 20% množství uhlí na fluidních kotlích. Zdrojem technologické vody pro elektrárnu je řeka Ohře a též přilehlé odkaliště bývalého lomu Silvestr. Modernizace elektrárny také zasáhla do způsobu ukládání odpadů. Hydraulické plavení produktů po spalování do sousedního vytěženého lomu bylo postupně od roku 1995 nahrazováno pásovou dopravou do prostoru bývalého lomu Silvestr do vybudovaných kazet pro ukládání stabilizátu. Na základě výsledků komplexních náročných zkoušek po prokázání ekologické nezávadnosti a technických vlastností materiálů vystavil Technický a zkušební ústav stavební Praha certifikáty stavebních výrobků. V současné době je ETI držitelem tří platných certifikátů na tyto stavební výrobky: Stabilizát z fluidního popela provyplňování vytěžených povrchových důlních prostor a tvarové úpravy reliéfu krajiny při rekultivačních pracích. Stabilizát z popela a energosádrovce pro vyplňování vytěžených povrchových důlních prostor a tvarové úpravy reliéfu krajiny při rekultivačních pracích. Stabilizát z fluidního popela pro zemní konstrukce a podkladní vrstvy staveb pozemních komunikací. Struska pro vyplňování vytěžených povrchových důlních prostor.

42


Elektrárna Tušimice Počátek výroby elektřiny v lokalitě Tušimice se datuje do let 1963 - 1964, kdy zde byla uvedena do provozu Elektrárna Tušimice I. Její mladší sestra Elektrárna Tušimice II, se čtyřmi 200 MW bloky, byla uvedena do provozu v letech 1973 - 1974. Stejně jako ETU I, která již dosloužila, byla i Elektrárna Tušimice II postavena přímo u zdroje paliva Doly Nástup Tušimice. Umístění elektrárny v centru výskytu hnědého uhlí s pásovou dopravou od těžebních strojů až do elektrárny byly a jsou hlavní předností lokality Tušimice, neboť zcela odpadají náklady za dopravu uhlí po železnici. To významně snižuje výrobní náklady a řadí elektrárnu mezi nejefektivnější provozy v České republice. Proto byla a je elektrárna od doby svého spuštění vždy maximálně využívána. Parní kotle o jednotkovém výkonu 660 t/h jsou výrobkem firmy Vítkovice. Jsou průtlačné, dvoutahové, s granulačním ohništěm a přihříváním páry. Každý kotel má 6 ventilátorových mlýnů. Pro najíždění se nyní používá zemní plyn, který nahradil původně používaný mazut. Každý kotel je vybaven turbonapáječkou a dvěma záložními elektronapáječkami. V průběhu dosavadního provozu prošly kotle řadou úprav a rekonstrukcí směřujících nejprve zejména k omezení struskování a později k docílení splnění emisních limitů NOx, CO a SO2. Turbiny, výrobce firma Škoda, jsou kondenzační, třítělesové, rovnotlaké, s osmi neregulovanými odběry pro ohřívání napájecí vody a pro horkovodní vytápění. Mají jmenovitý výkon 200 MW, jmenovité otáčky 3000/min a parametry páry 16,5 MPa, 540/540°C. Chlazení je cirkulační, ke každému bloku přísluší 96 m vysoká železobetonová chladicí věž. Zdrojem vody je řeka Ohře. Alternátory Škoda o výkonu 235 MVA a napětí 15,75 kV mají kombinované chlazení - povrchové chlazení vodíkem a statorové vinutí je chlazeno kondenzátem, který proudí dutými vodiči. Elektrický výkon elektrárny je vyveden přes blokové transformátory 240 MVA/15,75/400 kV dvěma vedeními do rozvodny Hradec. Odsiřovací zařízení postavené v letech 1994-1997 firmou Chiyoda pracuje na principu mokré vápencové vypírky. Oproti klasickým sprchovým odsiřovacím jednotkám je zde použit tryskový bublinkový reaktor japonské firmy Chiyoda, který zabezpečuje dokonalý kontakt spalin s absorbční suspenzí a tím vyšší účinnost procesu při nižší energetické náročnosti. Energosádrovec vystupující z procesu je veden na tři sušící linky tvořené hydrocyklony a vakuovými filtry, kde dochází k odstranění vody ze sádrovce. Poté je sádrovec veden pásovou dopravou do skladu nebo přímo na směšovací stanici suché dopravy popílku. S postupným uváděním odsiřovacích jednotek do provozu souvisela i změna způsobu ukládání odpadů. Původní hydraulické odpopelňování bylo nahrazeno suchým odběrem popílku, který je pneumaticky dopravován do zásobních sil a odtud společně s energosádrovcem z odsíření pásovou dopravou do prostor Dolů Nástup Tušimice, kde se tato směs, certifikovaná jako deponát, využívá k revitalizaci krajiny po důlní činnosti. Celková produkce popílku V roce 2004 bylo vyprodukováno 1,69 mil. tun popílku (kat. č. 10 01 02), z čehož bylo 178 tun využito, 415 tis. tun odstraněno a 174 tis. tun skládkováno, 1,28 mil. tun bylo odstraněno jiným způsobem. Dále bylo vyprodukováno 505 tis. tun popílku, který je klasifikován jako nebezpečný a tento popílek byl skládkován na skládce NO.

43

Vedlejší elektrárenské produkty Elektrárna Dětmarovice Struska Jedná se o produkt s největší zrnitostí zachycený v kotli. Záchyt tvoří cca 10% produkce tuhých látek po spalování. Podle výkonu kotle a kvalitativních znaků spalovaného paliva se může produkce strusky pohybovat mezi 2 – 5,5 t/hod z jednoho výrobního bloku. Struska je dopravována od kotle do struskového zásobníku, ze kterého je nakládána na nákladní automobily nebo železniční vagóny a distribuována k dalšímu využití, např. ve stavebnictví. Tabulka 10: Základní chemický rozbor prvek prům. hodnota (%) SiO2 59,6 Al2O3 19,3 CaO 4,30 MgO 2,48 TiO2 0,82 Fe2O3 7,40 SO3 0,25 Na2O < 1,00 K2O 2,22 P2O5 0,15 Ztráta žíháním 2,91 Tabulka 11: Fyzikální rozbor stanovení prům. hodnota Spalitelné látky (%) 2,62 Sypná hmotnost (kg/m3) 780 Setřesná hmotnost (kg/m3) 844 Obsah celkové síly Scelk (%) 0,04

Elektrárna Hodonín Ložový popel Ložový popel je certifikovaný výrobek s názvem RESAN EHO, certifikát číslo 06-5982. použití výrobku se nedoporučuje na staveništích, kde je hladina podzemní vody na úrovni pláně podloží násypu nebo nad úrovní dna stavební rýhy, jinak je nutno vhodnými opatřeními zamezit přímému styku s vodou. Při použití pro obsyp je nutno posoudit agresivitu vodního výluhu z výrobku na obsypané konstrukce a potrubí. Ložový popel se využívá pro násypy hrází, zásypy výkopů, obsypy inženýrských sítí a konstrukcí uložených pod zemí. Slouží jako přídavek do rekultivačního substrátu. Používá se k výrobě betonových směsí, dále do podkladových vrstev komunikací, náhražka písku nebo zeminy. Zrnitost se pohybuje v rozmezí 0 – 1,9 mm. Tabulka 12: Chemické a fyzikální vlastnosti stanovení prům. hodnota Nedopal (%) 2,70 Sypná hmotnost (kg/m3) 1014 Obsah celkové síry Scelk (%) 4,30 Měrná aktivita 226Ra (Bq/kg) 71,0 SiO2 28,8 Al2O3 12,9 CaO 26,4 K2O 0,58 44


Úletový popílek Úletový popílek se využívá k výrobě maltových a betonových směsí. Je vhodný k výrobě pálených výrobků (střešní tašky, hurdy) a asfaltových hydroizolačních párů (lepenka). Zrnitost popílku je v rozmezí 0 – 0,7 mm. Tabulka 13: Chemické a fyzikální vlastnosti stanovení prům.hodnota Nedopal (%) 4,76 Sypná hmotnost (kg/m3) 638 Setřesná hmotnost (kg/m3) 2658 Obsah celkové síry Scelk (%) 4,46 Měrná aktivita 226Ra (Bq/kg) 163 SiO2 29,0 Al2O3 14,9 CaO 23,0 K2O 0,58

Elektrárna Chvaletice Popílek Spalováním uhlí vzniká elektrárenský popílek, který se po průchodu spalin zachytí z 99,9% na elektrostatických odlučovačích a tím dochází k vyčištění kouřových plynů od tuhých emisí. Celkové množství zachyceného popílku je 30 t/hod v jednom bloku, přičemž odběr popílku je rozdělen do tří sekcí - v první sekci je odebráno 85% celkové produkce popílku, v sekci druhé a třetí 15%. Tento popílek je pneumaticky dopravován do mezizásobníků. Elektrárenský popílek je deklarován jako výrobek z elektrostatických odlučovačů kouřových plynů, vzniklých spalováním severočeských uhlí. Tento popílek se dá použít pro stavební účely, výroba směsných betonů a pórobetonu, výroba malt, přísada do cementu, zásypový materiál. Zrnitost hrubé frakce 0 – 3 mm, jemné frakce 0 – 1,5 mm. Tabulka 14: Chemické a fyzikální vlastnosti

stanovení

prům. hodnota 93

Hmotnostní aktivita 226Ra (Bq/kg) Měrná aktivita 226Ra (Bq/kg) SiO2 Al2O3 CaO Ztráta žíháním (%)

84 53,9 29 1,9 1,46

Tabulka 15: Přehled spotřeby paliva a produkce VEP v elektrárnách ČEZ druh paliva spotřeba paliva popelnatost ložový popel (struska) ložový popel (struska) popílek popílek

t %

EDE ču prachové 1 069 791,00 17,23

EHO hu prachové 5 562,00 9,09

ECH hu prachové 2 423 776,00 25,10

ELE ELE fluid hu prachové 1 635 700,00 26,73

%

x

x

3,14

1,89

t % t

x x x

x x x

76 106,57 21,96 532 261,21

30 892,44 16,72 273 445,62

EME 2 hu prachové 1 061 340,00 29,79

EME 3 hu prachové 1 645 743,00 19,24

5,43

2,38

1,54

88 769,23 5,41 88 422,07

25 259,89 27,41 290 913,29

25 344,44 17,70 291 296,51

45

druh paliva spotřeba paliva popelnatost ložový popel (struska) ložový popel (struska) popílek popílek

46

t %

ETI fluid ETI gran hu prachové 1 241 990,00 17,11

ETU hu prachové 4 683 028,00 22,24

EPOČ hu tříděné 5 654 799,00 28,12

EPOŘ ču prachové 9 984,00 34,84

EPRU 1 hu prachové 2 060 150,00 22,74

EPRU 2 hu prachové 5 420 555,00 22,63

%

6,84

1,71

8,78

x

x

3,41

3,40

t % t

84 952,12 10,27 127 552,37

21 238,03 15,40 191 266,46

411 169,86 13,46 630 335,57

x x x

x x x

70 251,12 19,33 398 227,00

184 298,87 19,23 1 042 372,73

DÍLČÍ CÍL V 003 – NAVRHNOUT A OVĚŘIT NOVÉ A DOSUD NEAPLIKOVANÉ ZPŮSOBY VYUŽITÍ VEDLEJŠÍCH ENERGETICKÝCH PRODUKTŮ PRO OSTATNÍ ODVĚTVÍ PRŮMYSLU

V 003 – Navrhnout a ověřit nové a dosud neaplikované způsoby využití vedlejších energetických produktů pro ostatní odvětví průmyslu Dílčí zpráva – III. čtvrtletí Ing. Jaroslava LEDEREROVÁ, CSc. (garant okruhu VOO3)

Ing. Ivana CHROMKOVÁ (řešitel okruhu VOO3)

Martin VYVÁŽIL Ing. Jaromír Vojáček, Aleš Rubek, Petr Doubek, Věra Bojanovská, Lubomír Zavřel, Ing. Pavel Leber (spoluřešitelský tým - technologická část)

Ing. Žaneta PRŮDKOVÁ Ing. Milan Vítámvás, Paed. Dr. Miloslava Koutná, Katharina Syová, Marie Bartošová, Ivo Fryčer (spoluřešitelský tým - ekologická část)

Úvod Ve zprávě za minulé čtvrtletí jsme uvedli přehled průmyslových odpadních materiálů (POM), které vystupují jako odpadní produkty průmyslových výrob. Pro problematiku řešenou v rámci tohoto projektu jsou významné průmyslové odpadní materiály z energetiky a hutního průmyslu, které v rámci řešení našeho projektu zkráceně nazýváme vedlejší energetické produkty – VEP. Ve zmiňované zprávě jsme zpracovali přehled jednotlivých VEP. Větší pozornost jsme pak věnovali převážně popílkům. V této dílčí zprávě uvádíme metodiku ověřování vhodnosti popílků pro výrobu umělého kameniva, které je náplní laboratorních zkoušek projektu. Důležité je pro každé ověřování vhodnosti provést důkladné analýzy vstupní suroviny, kterou jsou pro nás vybrané vzorky popílků. Dále v této dílčí zprávě přinášíme základní poznatky z problematiky odsiřování spalin vznikajících při spalování tuhých paliv v elektrárnách a teplárnách a odpadních produktů z těchto procesů. 1. Ověřování vhodnosti popílků pro výrobu umělého kameniva Umělé kamenivo rozdělujeme podle objemové hmotnosti na hutné s objemovou hmotností nad 2 000 kg/m3 a pórovité s objemovou hmotností pod 2 000 kg/m3. V součastné době řešíme v rámci tohoto centra možnost výroby pórovitého kameniva na bázi popílku do betonu, které je vyráběno studenou cestou. V rámci řešení problematiky výroby umělého kameniva musí být definována metodika postupu a posouzení technologické vhodnosti vyráběného kameniva pro daný účel a prostředí použití a dále definován postup řešení.

47

Vzhledem k tomu, že se jedná o výrobek z odpadních materiálů, musí být stanovena nejen technologická vhodnost, která je posuzována na základě fyzikálně mechanických vlastnosti, ale také ekologická vhodnost jako průkaz zdravotní nezávadnosti. Podrobně bylo o nutnosti provádění těchto zkoušek informováno v minulé dílčí zprávě. Postup řešení pro definování technologické vhodnosti se skládá ze dvou na sebe navazujících etap: • •

zkoušky na laboratorních zkušebních tělesech ( válečky o průměru a výšce cca 3cm ) zkoušky na poloprovozních vzorcích ( pelety, granule)

V současné době se zabýváme laboratorními zkouškami vstupních materiálů, navrhováním a volbou receptur, které předpokládají nárůst pevnosti kameniva s přídavkem různých pojiv. Jako zkušební tělesa jsme pro laboratorní a poloprovozní testování zvolili: - válečky, které jsou kompaktovány silou 10 kN - pelety, jejichž výroba simuluje nízkotlaké kompaktování na paletizačním talíři - granule, jejichž výroba simuluje nízkotlaké kompaktování na granulačních pogumovaných válcích Zkoušky válečků se skládají mimo jiné z následujících ověřování fyzikálně mechanických vlastností výrobní hmoty : • • • •

pevnost v tlaku pevnost v příčném tlaku objemová hmotnost vlhkost

Vyhodnocení výrobních směsí budeme provádět na základě výsledků 7 a 28 denních (příp. 90 denních) fyzikálně mechanických zkoušek. Následně budeme provádět optimalizaci receptur výrobních směsí. Poloprovozní zkoušky výroby umělého kameniva budou probíhat: -

na peletizačním talíři, jehož otáčením vzniká z výrobní směsi kusovitý materiál ve tvaru pelet

na granulačních válcích, kdy otáčením dvou válců se silikonovou tlačnou matricí ve směru proti sobě dochází ke stlačování výrobní směsi a k jejímu formování do tvaru nestejně dlouhých hranolků Umělé kamenivo bude poté roztříděno na frakce a následně budou prováděny zkoušky pevnosti ve válci. Ostatní vhodné zkoušky, které budou na takto připraveném umělém kamenivu prováděny, podrobně uvedeme v následující dílčí zprávě. 2. Analýzy popílků zařazených do prací projektu Pro laboratorní ověřování vhodnosti popílků pro výrobu umělého kameniva jsme zvolili dva druhy VEP, a to popílek a škváru z klasického spalovacího procesu z teplárny Přerov a FPP (ložový popel a fluidní popílek) z fluidního spalování z teplárny Olomouc. Jako prvnotní jsou u každého vzorku prováděny zkoušky technologické – granulometrie, stanovení litrové hmotnosti, měrného povrchu a měrné hmotnosti, současně jsou prováděny chemické analýzy vypovídající o technologické vhodnosti daného materiálu.

48


Název vzorku

Přerov

Typ

Olomouc

škvára

popílek

lože

filtr

Centrální číslo

36/1

35/1

38/1

39/1

Množství (kg)

500

400

250

450

černé

černé

hnědé

hnědé

Palivo (uhlí) Sítový rozbor (%): 4

35,2

2,3

0

1

13,6

7,5

0

0,2

6,4

2,5

50,1

0,8

0,125

6,4

6,0

27,8

6,4

0,09

6,4

7,5

9,6

12,8

0,063

6,4

9,5

1,6

10,4

0,04

10

15,0

0,4

11,6

15,6

59,5

0,7

58

844

927

1218

562

975

1056

1358

696

2155

2179

2875

2683

253

295

56

785

Propad 3

Litrová hmotnost (kg/m ): Volně sypaná Setřesená 2

Měrná hmotnost (m /kg) 3

Měrný povrch (kg/m ) Chemický rozbor: SiO2

52,05

48,45

28,4

39,17

TiO2

1,09

0,93

1,49

1,92

AL2O3

22,79

20,28

17,27

24,61

Fe2O3

3,79

3,87

3,67

8,96

FeO

2,04

2,31

2,84

0,56

P2O5

0,29

0,14

0,26

0,35

MnO

0,11

0,13

0,084

0,07

MgO

2,38

2,51

1,41

1,63

CaO

3,48

3,89

26,22

13,39

Na2O

0,31

0,33

0,28

0,49

K2O

2,49

2,46

0,76

1,01

Celk. SO3

0,26

0,48

16,08

5,97

SO3

0,13

0,29

16,04

5,52

Vlhkost:

0,54

0,21

+

0,1

8,9

14

1,11

1,63

<0,01

<0,01

7,59

2,9

Ztráta žíháním: Volné CaO

49

Důležité je pro definování vhodnosti použití VEP stanovení jeho ekologické vhodnosti. Ta je prováděna formou několika zkoušek. V následující tabulce jsou uvedeny analýzy výluhů daných VEP a stanovení nebezpečných látek v sušině. Název vzorku Typ

Přerov

Olomouc

škvára

popílek

lože

filtr

Centrální číslo

36/1

35/1

38/1

39/1

Množství (kg)

500

400

250

450

černé

černé

hnědé

hnědé

Palivo (uhlí) Vyluhovatelnost: Ztráta sušením (105°C)

0,47

0,12

0,13

99,75

pH

9,46

12,14

12,86

12,56

Rozpuštěné látky

336

768

4790

2500

Chloridy

8

2

1

<1

Fluoridy

0,52

2,23

0,43

1,99

Sírany

156

253

1590

1120

Fenoly

<0,005

0,008

<0,005

<0,005

Arsen

0,012

0,01

0,002

<0,001

<0,0001

<0,0001

0,0003

0,0002

Kadmium Měď

<0,005

<0,005

<0,005

Rtuť

0,0001

0,0004

0,0001

Bárium

0,06

0,45

0,52

0,46

Chróm

0,07

0,37

<0,03

0,14

Molybden

0,08

0,1

<0,05

0,23

<0,02

<0,02

<0,02

<0,02

<0,001

0,003

<0,001

0,004

0,01

<0,001

<0,001

<0,001

Selen

0,024

0,069

<0,002

0,015

Zinek

<0,02

<0,02

0,03

<0,02

3,4

<0,2

2,87

3,14

99,53

99,88

99,87

99,77

8,3

10,3

71,4

42,4

<0,5

<0,5

<0,49

0,45

44

50

83

117

0,407

0,232

0,02

0,823

Nikl

29

34

110

107

Olovo

32

31

14,6

35

Vanad

67

85

219

282

Nikl Olovo Antimon

DOC Celkový obsah v sušině: Sušina pův. vzorku(105°C) Arsen Kadmium Chróm Rtuť

50


Dále byla u vybraných VEP ověřována ekologická vhodnost zkouškou ekotoxicity a stanoven obsah přírodních radionuklidů. Název vzorku Typ

Přerov

Olomouc

škvára

popílek

lože

filtr

Centrální číslo

36/1

35/1

38/1

39/1

Množství (kg)

500

400

250

450

černé

černé

hnědé

hnědé

Palivo (uhlí) Ekotoxicita (č. protokolu): pH neupraveného výluhu

8,79

11,99

12,7

12,3

0

100

100

100

2,2

100

100

100

Řasy (%)

64,5

80,6

96,9

99,1

Hořčice (%)

10,5

33

47,6

52,1

7,86

7,97

8,01

0

30

0

3,3

100

67,8

Řasy (%)

68,1

81,8

66,9

Hořčice (%)

23,2

60,4

31,3

0,91

0,94

0,46

1,1

Ryby (%) Perloočky (%)

pH upraveného výluhu Ryby (%) Perloočky (%)

Radionuklidy (č. protokolu): Index hmotnostní aktivity 40

822

887

316

641

226

K

75

77

33

101

228

77

76

47

110

Ra Th

3. Produkty z odsíření spalin 1.2. Ochrana životního prostředí Množství emisí z uhelných elektráren či tepláren a kvalita ovzduší v jejich okolí jsou dnes pod stálou kontrolou. Naměřené hodnoty emisí, imisí a vypočtené podíly uhelných elektráren a tepláren na znečištění ovzduší v jejich okolí jsou v ČR od konce roku 2003 přístupné i prostřednictvím internetu. Od roku 2002 se ochrana ovzduší v ČR řídí novými právními předpisy, které odpovídají požadavkům na jeho ochranu v Evropské unii. Emise a imise Uhelné elektrárny a teplárny životní prostředí zatěžují zejména oxidem uhličitým, siřičitým, oxidy dusíku a oxidy některých aromatických uhlovodíků. Práškovým spalováním dochází k úletu popílku do ovzduší. Všechny tyto látky, které jsou vypouštěné ze zdroje, nazýváme emisemi. Za imise jsou považovány pouze přízemní (přibližně do výše 1,8 m) koncentrace těchto látek. Do prostředí se dostávají někdy i ze vzdálených zdrojů znečištění ovzduší. Pro hodnocení a zdraví lidí jsou rozhodující. Oxidy síry Mezi nejškodlivější látky, které se mohou dostat spalinami do vzduchu, patří oxidy síry. Síra se v uhlí vyskytuje z menší části v anorganických sloučeninách (pyrity, sirníky), z větší ve formě organických

51

sloučenin. Obě tyto formy vázané síry se při spalování oxidují na oxid siřičitý SO2. Velmi důležitým krokem k ozdravení životního prostředí je proto odsíření spalin z uhelných elektráren a tepláren. 1.2. Historie odsiřování spalin Snahy o snížení následků dopadu tohoto spalování vedly již dříve v řadě vyspělých zemí k vývoji metod odsiřování spalin. K první provozní realizaci došlo již ve třicátých letech minulého století. Jako první se uvádí propírání spalin londýnské elektrárny Battersea výkonu 120 MW alkalickou vodou z Temže obohacenou přídavkem vápenného mléka (kalu). Účinnost jednoduchého dřevěného absorbéru dosahovala až 95%. Klasická vápenná vypírka spalin byla poprvé vyzkoušena v britské elektrárně Fulham v roce 1935. Po přerušení dalšího vývoje druhou světovou válkou a následnou dobou poválečných rekonstrukcí průmyslu (jako takového) se původně prosazovala metoda rozptylování emisí výstavbou vysokých komínů. To však přispělo rychlým přerůstáním problémů s emisemi SO2 a kyselými dešti k celosvětové ekologické hrozbě. V 70.-tých letech minulého století se vzhledem ke stále se zvyšujícím objemům spalování paliv přistoupilo v řadě průmyslově vyspělých zemí k hromadnému uplatňování systémů odsiřování spalin velkých topenišť. 1.3. Základní popis odsiřovacích technologií Pokud nejde dosáhnout snížení emisí SO2 zlepšením spalovacího procesu před zdrojem či v samotném zdroji, je nutné použít některou z technologií, které snižují emise síry ve spalinách pomocí chemických reakcí. Oxidy síry se převádějí na látky s pevným skupenstvím, které je možné odloučit ze spalin běžnými metodami. V současné době existuje ve světě široká paleta různých odsiřovacích metod, z nichž je nejvíce zastoupena oblast, která používá jako reakční činidlo minerál vápenec CaCO3, případně vápno Ca(OH)2. Vápno či vápenec jsou obvykle běžně dostupné, vápenec se v porovnání s ostatními činidly vyznačuje jak dobrou dostupností, tak ze všech činidel nejpříznivější cenou. Podle údajů z r. 2001 metody využívající vápník v různých formách zaujímají více než 90-ti procentní podíl na trhu technik pro odsiřování spalin. Z celkově instalované kapacity odsiřovacích technologií (USA, Kanada, EU) je v cca 80% použita mokrá metoda. V ní přes 70% aplikací využívá jako reakční činidlo vápenec, méně než 20% užívá vápno a zbytek, t.j. cca 10% užívá jiná činidla. K rozšíření všech odsiřovacích technologií docházelo ve světě běžně již od osmdesátých let. Po úvodních problémech, které se zpočátku objevovaly (opotřebení materiálů v důsledku abraze a chemického napadení, vytváření nárůstů reagentů a zanášení potrubí, nedostatečná regulace procesů) se postupem času po pochopení a vyřešení problémů vyprofilovaly ty nejúspěšnější technologie. Neustále rostoucí požadavky na kvalitu ovzduší projevující se v rozšiřování počtu odsiřovacích aplikací vytvořily na trhu prostor pro odbyt speciálních zařízení a technologických procesů, které byly konstruovány speciálně pro použití v odsiřování - to samozřejmě mělo příznivý vliv na jejich stoupající kvalitu při současném poklesu jejich ceny. V současné době jsou základní metody odsiřování dokonale technologicky a materiálově zvládnuté. Metody, které se k odsíření kouřových plynů používají, se rozdělují do tří skupin:

52

•

suchá metoda

•

polosuchá metoda

•

mokrá metoda


1.3.1

Suchá metoda

Při suché metodě se přidává mletý vápenec do ohniště, kde se teploty plynů pohybují kolem 900-1 200 °C. Vápenec CaCO3 se tepelně rozkládá na oxid vápenatý a oxid uhličitý. Část oxidu siřičitého ve spalinách reaguje s oxidem vápenatým na siřičitan vápenatý CaSO3. Kouřové plyny se tak zbaví 30-40 % síry. Proto se tato metoda rozšiřuje o další technologie, které umožňují např. vstřikováním vody reakci oxidu vápenatého na hydroxid vápenatý, který reaguje se zbytkem oxidu siřičitého ve spalinách na siřičitan vápenatý. Ten se dále oxiduje na síran vápenatý, čímž může účinnost stoupnout až na 70 %. Je metodou investičně a provozně finančně nejdostupnější. Suchou metodu lze aplikovat u převážné většiny případů spalování tuhých paliv bez změny stávajícího odlučovače tuhých částic. Nevýhodou této metody je však velmi nízká účinnost, která se pohybuje u většiny aplikací v hodnotách do cca 50%. Vzhledem k nízké účinnosti je možné použít tuto metodu pouze ve speciálních případech. Jedná se o klasickou metodu spalování uhlí, při které je bazické sorpční médium smícháno s uhlím a vkládán přímo do topeniště. Zkušenosti získané používáním této metody vedly k vývoji mnohem efektivnějšího způsobu spalování – tj. fluidního spalování. 1.3.2

Polosuchá metoda

Při polosuché metodě se rozprašuje vodní suspenze páleného vápna nebo vápenného hydrátu do kouřových plynů. Reakcí s kyselými složkami spalin vzniká siřičitan vápenatý a síran vápenatý. V odsiřovacím reaktoru polosuché metody se pomocí rotačního rozprašovače (atomizéru) vytváří velmi jemná mlha suspenze. Touto mlhou procházejí spaliny, přičemž se SO2 ze spalin váže na mokrý vápenec. Při styku horkých spalin se suspenzí se odpaří voda a na povrchu vlhkých částic dochází k reakci, kterou jednoduše vyjadřuje rovnice: Ca(OH)2 + SO2

→

CaSO3 + H2O

Takto vzniklé granule suchého produktu odsiřování jsou unášeny z absorbéru. Tyto částice je nutné zachytit ve filtru - zde se výhodou využívají tkaninové filtry, protože zbytek chemické reakce pak probíhá ještě ve vrstvě popílku a nezreagovaného vápence usazeného ve filtračním koláči na tkanině. Filtr je zařazen za reaktor a zachycený prach je směsí popílku a reakčních..produktů. Polosuchá metoda obvykle dosahuje účinností do cca 80 ÷ 90 % a to při aplikaci tkaninového filtru. V případě použití elektrofiltrů je dosažená účinnost o cca 10% nižší. Účinnost odsíření je mimo jiné závislá na dosažení optimální teploty zchlazených spalin v absorbéru, čím bližší zchlazení směrem k rosnému bodu, tím lepší účinnost. Je však třeba vzít v úvahu i tu skutečnost, že není žádoucí přibližovat pracovní teplotu rosnému bodu, a to z důvodů možné kondenzace spalin. Základní blokové schéma polosuché technologie je znázorněno na obrázku Obr.1.

53

Obrázek 1. Technologické schema polosuché metody odsíření

Vápno se skladuje v hlavním sile, které vytváří kapacitu pro provoz technologie na předem stanovený počet dnů. Z hlavního sila se vápenná složka odebírá do hasící nádrže. Přebytky ze sít se expedují do trasy odsunu popílku. Sorbent z hašeného vápna se udržuje ve stálém oběhu ve vlastní nádrži, kde se neustále doplňuje na provozní koncentraci. Z této nádrže se sorbent čerpá do vlastního odsiřovacího reaktoru, kde se řízeně vpouští do atomizéru. Pod spodní částí odsiřovacího absorbéru je umístěn podavač, který suchou směs expeduje do zásobního sila. Část suché směsi se vrací zpět do reaktoru (recirkulační okruh), protože obsahuje ještě značný podíl nezreagovaného vápna. V recyklační nádrží se odděluje produkt odsíření, který je možné dále zpracovávat a expedovat. Je možné ho mísit s popílkem na stabilizát a expedovat ho se suchou cestou. Tato koncová technologie vytváření produktu bývá čistě zákaznická podle potřeb a možností jednotlivých provozovatelů. Pro běžný provoz technologie se používá přebytek vápna v rozmezí cca 1,2 ÷ 1,6, vyšší přebytek vápna se již prakticky neprojevuje na zvýšení účinnosti odsíření, pouze zatěžuje výstup a zvyšuje náklady. Pro vytvoření jemných kapiček suspenze se nejčastěji používá atomizér (rotační rozprašovač), který je umístěn v horní části absorbéru. Je to speciální výrobek a vyrábí ho ve světě pouze pár firem. Atomizér je konstruován tak, aby dokázal rozprášit odsiřovací suspenzi na drobné kapičky o definované velikosti - to zaručuje požadovanou účinnost. Jeho otáčky běžně přesahují 10 000 ot/min, přičemž jsou v určitém rozsahu regulovatelné. To umožňuje doladit pracovní bod rozprašování při určitém kolísání vstupních parametrů. Ve velkých absorbérech těchto atomizérů může být i několik. Vývoj a zkoušení atomizérů probíhalo v 80.letech, kdy bylo zjišťováno, jak velké kapičky suspenze je nutné vytvořit, aby bylo dosaženo optimální účinnosti. V principu je možné použít jiné metody vytváření sorbentové mlhy, např. použitím tlakových rozprašovačů. Jejich aplikace si vynucuje použití zdroje stl. vzduchu pro toto rozprašování. Protože trysek bývá obvykle více a je možné je zapínat a vypínat, je jednodušší regulovat množství sorbentu v závislosti na množství spalin. Z druhé strany ale kvalita vytvářené mlhy nedosahuje kvality atomizéru. Při rozhodování o návrhu rozprašovacího systému je nutné posoudit možné metody podle několika hledisek, jako je např. investiční náročnost a provozní náklady, kvalita vytvářené mlhy, zaregulování systému, spotřeba sorbentu (vápna), požadovaná účinnost odsíření, apod.

54


Výhody polosuché metody odsíření vynikají při jejím využití pro středně velké zdroje energie využívající sirnaté uhlí. Polosuchá metoda odsíření je proto vhodná pro odsíření spalin v procesu spalování uhlí v teplárnách. Pro tyto zdroje je optimální metodou z hlediska měrných investičních i provozních nákladů pro zákonem požadovaný stupeň vyčištění spalin. 1.3.3

Mokrá metoda

Mokrá metoda dosahuje bez jakýchkoliv problémů běžně účinností nad 90 ÷ 95%, případně i vyšší. Požadovaná účinnost této metody bývá při jejím návrhu jedním z nejdůležitějších návrhových parametrů. V běžných aplikacích se využívá možnosti jednoduché regulace účinnosti odsíření a systém se provozuje pouze tak, aby s určitou rezervou..vyhovoval..zákonným..limitům. Mokrá vápencová metoda spočívá ve vypírání kouřových plynů absorpční suspenzí, která obsahuje vodu, práškový vápenec CaCO3, rozpuštěné siřičitanové ionty SO32- a hydrogensiřičitanové HSO3- a oxid uhličitý. Oxidací vzniká tzv. energosádrovec CaSO4.2H20, který lze dále využít, např. ve stavebnictví. Touto metodou je odsířena většina velkých elektrárenských bloků v ČR. Po chemické stránce jde o neutralizaci kyselých složek spalin zásaditými složkami sorbentu. Tento proces probíhá v reaktoru, kde dochází k fyzickému kontaktu mezi spalinami a sorbentem. SO2, který představuje hlavní kyselou složku spalin, reaguje s vápencem CaCO3, čímž se tvoří CaSO3, Ca(HCO3)2 a CaSO4. Složka CaSO3 a Ca(HCO3)2 se dále v procesu (pomocí vynucené oxidace 2CaSO3 + O2) oxiduje ve stabilnější složku CaSO4, která po odstranění..vody..vytváří..produkt..odsíření..-..energosádrovec. Účinnost mokrého odsíření do velké míry závisí na kvalitě sorbentu. V případě vápence ovlivňuje kvalitu především jeho čistota, zrnitost a chemické složení. Přestože účinnost odsíření stoupá se snižující se zrnitostí mletého vápence, bývá z finančního hlediska kompromisní zrnitost mletého vápence 90 µm. Měkký, křídovitý druh vápence vykazuje nejlepší výsledky a v některých případech téměř tak dobré výsledky jako vápno. Z hlediska chemického složení může obsah MgCO3 ve vápenci dolomitického typu hrát podstatnější úlohu, po rozložení MgCO3 na MgO+CO2 v reaktoru je totiž hořčík vynikajícím sorbentem. Základní blokové schéma mokré odsiřovací technologie je znázorněno na následujícím obrázku Obr.2.

Obrázek 2. Technologické schema mokré metody odsíření

55

Odsiřovací sorbent se nachází ve spodní části absorbéru, odkud je čerpán čerpadly do několikapatrového sprchového systému. Spaliny vstupují do spodní části absorbéru, kde víří a postupují směrem vzhůru přes několikapatrový sprchovací systém. Sprchování spalin je tak intenzivní, že celý objem sorbentu recirkuluje přes sprchy během několika minut. Před výstupem z absorbéru procházejí spaliny odmlžovačem, kde se zachycuje podstatná část kapiček..sorbentu..unášená..spalinami. Při intenzivním sprchování spalin v absorbéru jejich teplota klesá a vlhkost spalin dosahuje hodnoty 100%. To by znamenalo, že celá trasa spalin musí být konstruována jako "mokrá" a to včetně komínu. Vznik chocholu bílého kouře nad komínem nemusí být v některých případech..žádoucí. V posledních letech se zvýšil podíl zdokonalené metody odsíření, která používá tzv. dvouokruhový absorbér (viz Obr.3)

Obrázek 3. Technologické schema mokré metody odsíření

V tomto systému odsíření je možné dokonale řídit kvalitu výstupního produktu odsíření - energosádrovce. U tohoto produktu lze garantovat její vlastnosti takovým způsobem, že je možné jí používat pro stavební účely (sádrokartony). Výrazně lepší parametry tohoto systému vyniknou jednoznačně při srovnání s dříve uvedeným jednookruhovým systémem. Konstrukce absorbéru vychází z jednookruhové metody, absorbér je však doplněn o dělící přepážku. Tato přepážka vytváří v absorbéru dva téměř samostatné sprchovací okruhy. Ve spodní části cirkuluje kyselý sorbent o pH v rozmezí 4,5 ÷ 5,5, v horní části pak koluje již téměř neutrální sorbent o hodnotě pH 6,5 ÷ 7,0, Tento sorbent je sváděn do recirkulační nádoby, po částečném rozpuštění vápence je tento sorbent přepuštěn do spodního okruhu. Spaliny vstupují spodem do absorbéru, intenzivně víří a jsou zkrápěny sorbentem spodního okruhu. Dále spaliny procházejí směrem vzhůru přes dělící přepážku (ta umožňuje volný průchod spalin), procházejí postřikem horního okruhu a následně se odmlžují v demistru. Protože z absorbéru vycházejí spaliny s teplotou okolo 50°C, je vhodné zakomponovat do okruhu spalin výměník a zvednout jejich teplotu tak, aby v další trase spalin včetně komínu nedocházelo k jejich

56


kondenzaci. Druhá pozitivní funkce při aplikaci výměníku spočívá v tom, že snižuje teplotu spalin vstupujících do absorbéru - to eliminuje nutnost použití materiálů..s..náročnější..odolností. Účinnost odloučení oxidů síry z proudu spalin se v dolní části absorbéru pohybuje v rozmezí 25 ÷ 30 %, v horní části se pak účinnost odsíření posupně zvyšuje - v zástřikové zóně na 80 ÷ 85 % a je li použita kontaktní zóna, tak na konečných 95 ÷ 100 %. Energosádrovec je odčerpáván ze spodního okruhu přes cyklónové odstředivky. Spodní okruh obsahuje minimum nezreagovaného vápence - než se vápenec, resp. jeho zbytky, dostanou do spodního okruhu, musí absolvovat poměrně dlouhý čas v horním okruhu, který intenzivně vápenec rozpouští. 1.4. Porovnání základních metod odsíření Výběr vhodné metody je závislý na konfiguraci stávajícího zařízení a na místně specifických faktorech (jako je místo, tepelná kapacita a zátěžový faktor jednotlivého zařízení), stejně jako na palivu, jakosti popela, dostupnosti sorbentů, možnosti skladování či odprodeje produktů a na mnoha dalších faktorech. Všechny tyto faktory se promítají do finanční náročnosti a to jak z hlediska investic, tak provozních nákladů. Protože tyto faktory jsou u každého uživatele rozdílné, je nutné posuzovat jednotlivé metody individuálně. Suchá metoda odsíření je reprezentant jedné z nejjednodušších metod. Ke své aplikaci vyžaduje minimální prostorové nároky, defakto pouze zřízení skladovacího zařízení sorbentu (vápence či vápna) s vhodným přísunem materiálu. Vlastní dávkování sorbentu se provádí na stávající upravené technologii spalovací jednotky. Obvykle bývá nutné posílit nebo nově instalovat odpovídající zdroj stlačeného vzduchu, s jehož pomocí je skladován a dopravován sorbent. Je nutné brát v úvahu, že po odsíření se zvýší objem odprašků vystupujících z technologie. Vhodným doplňkem této technologie je instalace tkaninových hadicových filtrů, v nichž probíhá ještě zbytková reakce sorbentu s kouřovými plyny - to přispívá k celkovému zlepšení účinnosti této odsiřovací technologie, obvykle se uvádí zlepšení o cca 10%. V případě využití elektrofiltrů je efekt dodatečného odlučování SO2 minimální. Obecně je suchá metoda vhodná při spalování černého uhlí. U suchých metod se dosahuje účinností maximálně do cca 50%. Polosuchá metoda má účinnost vyšší, běžně v oblasti 70 ÷ 90 %. Není však možné ji použít kdykoliv. Polosuchou technologii lze téměř ideálně navrhnout pro zdroj se stabilním výkonem a stabilními emisemi. V takovémto případě pracuje odsíření v optimálním pracovním bodě - t.j. s optimální účinností odsíření, s minimalizací nálepů v reaktoru a potrubí, s minimální spotřebou sorbentu, s minimálním množstvím a požadovanou kvalitou energosádrovce, apod.). Běžné kolísání parametrů spalin na vstupu lze zachytit regulací, aniž by došlo k posunu pracovního bodu mimo oblast optima u požadovaných parametrů. V případě kolísání výstupu zdroje a zvláště, pokud je zdrojů několik a některé se z nich občas odstavují, je nutné optimalizovat účinnost odsíření pro podstatně větší rozsah vstupních hodnot. To se obvykle dělá tím, že se používá několik absorbérů, do absorbéru se dává několik atomizérů, používá se recirkulační okruh sorbentu, reguluje se více parametrů, vstup spalin do absorbéru má speciální řešení a je regulovatelný, atd. Všechny tyto úpravy mají za cíl co nejvíce rozšířit pracovní oblast technologie odsíření. Je však zřejmé, že technologie se pak stává složitější, narůstají nároky na její správnou regulaci, to se samozřejmě projeví v nárůstu finančních nákladů. Tím vším se ztrácí výhoda při porovnání s mokrou metodou. U mokré metody dosahuje účinnost odsíření hodnot 90 ÷ 95 %, případně i vyšších. Důležitou podmínkou pro stabilní dosahování takových účinností je dostatečné dimenzování odsiřovací technologie - logika je taková, že čím delší dobu stráví plyn v reaktoru při dostatečně intenzivním sprchování sorbentem, tím je účinnost odsíření lepší, při tom všem není nutná žádná složitá mnohaparametrická regulace. Vlastní technologie mokrého odsíření je sice oproti ostatním metodám rozsáhlejší, její jednoznačná výhoda je však v tom, že dosahuje vysoké a stabilní účinnosti bez ohledu na kvalitu paliva a kolísání výkonu zdroje. Tato výhoda je prioritním důvodem pro rozšíření jejích aplikací. Přebytky sorbentů oproti emisím SO2 se pohybují u polosuché metody běžně v rozmezí 1,3 ÷ 1,6. Větší poměr sorbentu již nepřináší výrazné zvýšení účinnosti, při poměru přes 2 již vliv přebytku

57

sorbentu zcela zaniká a výsledkem je pouze zvýšení množství odprašků. Mokrá technologie odsíření je podstatně efektivnější, protože dokáže využít sorbent běžně z 90%, spíše však ještě výrazněji. Obvyklá hodnota přebytku sorbentu se pohybuje v hodnotách okolo 5%. Minimalizace spotřeby sorbentu a důraz na stabilizaci kvality výstupů z technologie - energosádrovce - je hlavním důvodem pro rozšíření dvouokruhových absorbérů. Měkký, křídovitý druh vápence vykazuje nejlepší výsledky a v některých případech má téměř tak dobré výsledky jako vápno. Vysvětluje se to tím, že křída svou měkkostí a křehkostí se otíráním o stěny mixérů dodatečně štěpí na menší částice než na jakou byly vyprodukovány v mlýně (na rozdíl od kamenného typu vápence, který této fyzické transformaci následkem tvrdosti nepodléhá). Obsah hořčíku ve vápenci bývá pozitivním faktorem, po rozložení MgCO3 na MgO+CO2 v reaktoru je totiž hořčík vynikajícím sorbentem. Jednoduchost suché metody je vyvážena zvýšenou spotřebou vápna oproti méně reaktivnímu vápenci, který se používá spíše u mokrých technologií. Obecně jsou náklady na vápno několikrát větší než náklady na vápenec. Aby se technologie odsíření zbytečně nezahlcovaly popílkem, jsou obvykle před technologií odsíření instalovány předodlučovače, ve kterých se zachytí co největší podíl prachů. Zde se s výhodou využívají původní odlučovače prachu, jako např. elektrofiltry. Ty se vyplatí rekonstruovat, přičemž je následně lze provozovat se sníženou účinností. V případech, kde se energosádrovec ukládá na skládku, se obvykle v posledních fázích mísí s popílkem. Materiálové řešení technologií je velmi různorodé. Vlastní absorbéry pro polosuché metody bývají konstruovány z běžných ocelí, pro mokré metody pak většinou z nerezových materiálů. Používá se několik druhů nerezových ocelí (např. ve spodní části absorbéru jsou nerezy se zvýšenou abrazivní odolností, apod.), případně se používají vrstvené oceli (plátované). V posledních letech doznaly rozšíření i jiná materiálová řešení absorbérů - pro konstrukci skeletu je využita běžná konstrukční ocel, která je z vnitřní strany chráněna vulkanizovanou pryžovou vrstvou, případně nátěry nebo nástřiky na bázi dvousložkových pryskyřic se skleněnými vlákny. Rozšíření těchto řešení je důsledkem nižších investičních nákladů při jejích aplikacích. Uvedené povrchové úpravy se s výhodou používají pro ostatní prvky..technologie. S volbou vhodných materiálů v některých případech souvisí i případné usazování materiálů na stěnách (krustování). U mokrých metod bývá nejčastějším důvodem nedodržování pracovních stavů médií (hlavně odchylky pH, změny obsahů stopových látek, apod.). U polosuchých metod bývají obvykle důvodem problémy s regulací poměrů sorbentů a recyklátů, případně problémy pocházející z rozprašovačů ve vztahu ke kolísání množství spalin. Dlouholeté používání odsiřovacích technologií umožnilo porozumět procesům, které uvnitř probíhají. Jsou jednoznačně specifikovány provozní stavy či hodnoty určitých parametrů médií, při jejichž dosažení či při jejichž nedodržování ke krustování dochází. Projekce odsiřovacích zařízení předpokládá znalost takovýchto procesů. Nedodržení těchto zkušeností zvyšuje provozní náklady odrážející se ve zvýšené četnosti údržby. Do spodní části absorbéru mokrého odsíření, kde se shromažďuje sorbent, se zavádí provzdušňování - tzv. nucená oxidace. V důsledku obsahu kyslíku v tomto vzduchu dochází k další oxidaci sorbentu, to se projevuje nárůstem mnohokrát větších krystalů sádrovce. Ty se následně lépe oddělují v cyklónových odstředivkách. Konečné odvodnění se provádí na bubnových či pásových filtrech. Použití nucené oxidace v quencheru (spodní části absorbéru) má pozitivní vliv na nižší krustování nastěnách. Uvádí se, že investiční náklady na pořízení polosuché o..20..÷.30..%..nižší..než..náklady..na..mokrou..technologii.

technologie

bývají

průměrně

Obecně lze konstatovat, že mokrá a polosuchá technologie odsíření jsou náročné na spotřebu vody. Probíhající reakce vyžadují značné schlazení spalin více či méně k rosnému bodu. Použití tepelných výměníků spalin u mokré a polosuché metody se příznivě odráží v nižší spotřebě vody do technologie.

58


1.5. Mechanismus vzniku odpadního produktu z odsíření Ve všech systémech absorpčního odsiřování spalin na bázi CaO/CaCO3 probíhá tvorba odpadního produktu z odsíření (energosádrovce) v následujících krocích: • • • •

absorpce SO2 - přechod SO2 z plynné fáze do absorpčního roztoku oxidace absorbovaného SO2 na SO42krystalizace CaSO4.2H2O odloučení krystalického CaSO4.2H2O z mateřského roztoku

Mechanismus těchto procesů je v podstatě následující: SO2 absorbovaný do vodného roztoku reaguje částečně s vodou na kyselinu siřičitou: H2O + SO2 = H2SO3

(1)

která disociuje podle rovnic H2SO3 = H+ + HSO3-

(2)

a HSO3- = H+ + SO32-

(3)

Vzhledem k nízké disociační konstantě kyseliny siřičité ve 2. stupni je koncentrace SO32- iontů zejména v kyselém prostředí velmi nízká a bisulfitové ionty jsou částečně absorbovány a zbytkovým O2 ze spalin oxidovány: HSO3- + 1/2 O2 = HSO4-

(4)

V důsledku vysoké hodnoty disociační konstanty kyseliny sírové ve 2.stupni disociují bisulfátové ionty: HSO4- = H+ + SO42-

(5)

Touto disociací bisulfátových iontů se zvyšuje kyselost absorpční kapaliny a současně rostoucí koncentrací SO42- iontů za přítomnosti Ca2+ iontů dochází k přesycení roztoku a krystalizaci CaSO4.2H2O. Je-li pH vypírací kapaliny > 5,5, posouvá se reakční rovnováha rovnic (2) a (3) doprava, zvýší se koncentrace iontů SO32- a v přítomnosti Ca2+ iontů se sráží z roztoku těžkorozpustný CaSO3.1/2H2O Ca2+ + SO32- + 1/2H2O = CaSO3 .1/2 H2O

(6)

Tím je částečně blokována oxidace siřičitanu na síran, která v tuhé fázi při daných teplotách prakticky neprobíhá. Teprve zvýšením pH se CaSO3.1/2H2O znovu převádí na roztok bisulfitu, u kterého může oxidace proběhnout. Vysrážení CaSO3.1/2H2O je typické pro polosuchý způsob odsiřování spalin s rozprašovacími sušárnami, při kterém se do spalin rozstřikuje nadstechiometrické množství suspenze Ca(OH)2. Sekundárním produktem odsiřování, který v důsledku odpaření vody z absorpční suspenze odpadá v suché práškovité formě, je směs siřičitanu a síranu vápenatého (především z absorbovaného SO3), dále nezreagovaného vápna (částečně rekarbonizovaného na CaCO3), a zachyceného popílku. Vysrážení CaSO3.1/2H2O je typické i pro mokrou absorpci na bázi CaO/CaCO3 s produkcí odpadního sulfitového kalu - suspenze části síranu vápenatého a siřičitanu vápenatého. Zbytkový obsah CaCO3 je v těchto kalech minimální v důsledku podstatně vyššího stupně využití absorbentu při mokré absorpci.

59

V kyselém prostředí, prakticky při pH <5, nemůže dojít k vysrážení siřičitanu, a v přítomnosti O2 dochází za katalytického působení iontů těžkých kovů (vyluhovatelných z popílku nebo z korozních produktů) k oxidaci siřičitanu na síran. Růstem koncentrace SO42- - iontů v roztoku v důsledku oxidace siřičitanů dochází za přítomnosti Ca 2 + - iontů k přesycení roztoku CaSO4, ze kterého tento krystalizuje ve formě CaSO4.2H2O. Suspenze krystalků sádrovce, která je výsledkem výše uvedených procesů, se odlučuje v hydrocyklonech. Přetok z hydrocyklonů obsahující menší "zárodečné" krystalky CaSO4.2H2O se vrací zpět do absorpčního okruhu, zahuštěná suspenze větších krystalků s obsahem H2O cca 10% se pak odvodňuje na odstředivkách nebo vakuofiltrech. S krystalky CaSO4.2H2O jsou do energosádrovce strhávány i další suspendované látky - vysrážený CaF2, balastní nerozpustné složky vnesené do systému spolu s vápencem nebo vápnem např. písek, jílové minerály, zachycené částice popílku, zrníčka nezreagovaného CaCO3, popřípadě sekundárně nerozpuštěného CaSO3.1/2 H2O. Obsah rozpustných solí ve zbytkové vlhkosti vysráženého energosádrovce po jeho odvodnění - Mg2+ (z mírně zdolomitizovaného vápence), Na+ a Cl- je možno snížit promýváním energosádrovce čistou užitkovou vodou za pokračujícího odvodňování. 1.6. Poznatky o vlastnostech produktů z odsíření spalin Vzhledem k vysokému obsahu CaSO4.2H2O v energosádrovcích platí všeobecně snaha o jejich využití při náhradě přírodních sádrovců, se kterými jsou také srovnávány. Z řady prací vyplynulo, že tyto materiály jsou si podobné právě jen vysokým obsahem CaSO4.2H2O, který u energosádrovců dosahuje běžně přes 95%, ale nejsou výjimkami ani energosádrovce s obsahem 98 - 99% CaSO4.2H2O. Liší se hlavně: obsahem vlhkosti

granulometrií

-

přírodní sádrovec nezahliněný má kolem 1% vlhkosti

-

negranulovaný energosádrovec kolem 10% vlhkosti

-

podrcený přírodní sádrovec má většinou plynulou granulometrii 0 - 50 mm,

-

energosádrovce jsou jemně krystalické a vysoce dispersní o velikosti částic do max. 100 μm.

Mezi energosádrovci z jednotlivých procesů odsiřování - a zdá se i v rámci jednoho procesu dle dimenzování zařízení a provozního vedení procesu - jsou značné rozdíly jak v průměrné velikosti krystalů a v průběhu zrnitostní křivky, tak i v habitu krystalů. Tvar krystalů se pohybuje od kompaktních, takřka kulovitých krystalků přes šupinkovité a lístkové formy až ke krystalkům tyčinkovitým a jehličkovitým. Charakterem krystalků je dán i značný sklon k thixotropnímu chování energosádrovců. Rozdíly v zrnitosti i habitu krystalků jsou podmíněny i značné rozdíly v objemové hmotnosti jednotlivých energosádrovců. Cílem procesu je tedy dosáhnout tvorby kompaktních hrubých krystalků CaSO4.2H2O, tedy jeho zrnité formy. Tato forma se nejlépe odděluje od mateřského louhu v zahušťovačích, dále promývání této formy je mnohem účinnější než u formy jehličkovité nebo šupinkovité, a posléze tato zrnitá forma je považována za nejvýhodnější i pro následné zpracování. Dalším rozdílem obou sádrovců je i chemické složení s výjimkou obsahu CaSO4.2H2O. Energosádrovce obsahují nečistoty, které se v přírodních sádrovcích běžně nevyskytují. Ty jsou do nich vnášeny spalinami - tedy z použitého paliva - a dále absorbčním médiem - tedy z použitého vápence a dále z případných přísad. Jedná se hlavně o chloridy, fluoridy, rozpustné Mg a Na soli, siřičitan vápenatý a nezreagovaný CaSO3.

60


Z hlediska hygienického a ekologického jsou energosádrovce obecně považovány za nezávadné. Rovněž zjištěné přirozené radioaktivity sledovaných energosádrovců byly na spodní hranici rozsahu, který byl zjištěn u většího počtu přirozených sádrovců. V poslední době došlo k vyčlenění energosádrovce z evropského katalogu odpadů s tím, že je klasifikován jako surovina. Energosádrovec ze spalování hnědého uhlí má oproti energosádrovci ze spalování černého uhlí výrazně tmavší barvu. Až na tuto skutečnost jsou ostatní vlastnosti prakticky stejné. Stupeň bělosti sádrovce z hnědého uhlí se pohybuje v rozmezí 20 - 40%. Tmavší barva je způsobena obsahem sloučenin železa a také delší dobou setrvání krystalů sádrovce v prací suspenzi. Z toho důvodu je uplatnění energosádrovce z hnědého uhlí omezeno na ty případy, kdy tmavší barva nevadí. Zlepšení tmavší barvy je možné speciálním procesem. Oba energosádrovce se liší také tvarem a velikostí krystalů. Krystaly energosádrovce z černého uhlí jsou menší a oválnější. Energosádrovec vyráběný pomocí čistého vápence se vyznačuje vysokou čistotou, malým obsahem inertních látek jako hlína, živec, písek nebo uhličitan, ale také určitým malým podílem látek z výrobního procesu, jako siřičitan, chlorid a létavý popílek. Hlavní rozdíl oproti přírodnímu sádrovci spočívá ve fyzikálních vlastnostech - velikost zrna, tvorba typu krystalů a technicky důležitá sypná hmotnost. Tyto vlastnosti jsou odvislé od jednotlivých odsiřovacích procesů a provozů. Reference [1.]

PICEK, J.: Podlahové potěry ze síranu vápenatého, Sborník příspěvků semináře SÁDRA 2005, Brno 10. listopadu 2005, ISBN 80-214-3041-9, str.28-32

[2.]

DUFKA, A., BYDŽOVSKÝ, J.: Využití energosádrovce kontaminovaného organickými látkami pro výrobu cementu, Sborník příspěvků semináře SÁDRA 2005, Brno 10. listopadu 2005, ISBN 80-214-3041-9, str.5-11

[3.]

TESÁREK, P., MNAHONČÁKOVÁ, E., ČERNÝ, R.: Vliv plniva na vlastnosti energosádry, Sborník příspěvků semináře SÁDRA 2005, Brno 10. 11. 2005, ISBN 80-214-3041-9, str.57-62

[4.]

VEHOVSKÁ, L.: Využití energosádrovce k přípravě anhydritové maltoviny s vnějším buzením, Sborník příspěvků semináře SÁDRA 2005, Brno 10. 11. 2005, ISBN 80-214-3041-9, str.75-80

61

62

DÍLČÍ CÍL V 004 - APLIKACE JÍLOVÝCH SEDIMENTŮ PRO UŠLECHTILÉ STAVEBNÍ HMOTY

Inventarizace vyhořelých nebo hořících hlušinových odvalů - část II. koordinátor: Vladimír SLIVKA řešitel: Jan JELÍNEK Úvod Úkolem v navazující části řešení dílčího cíle projektu V 004 bylo vyhledání a vytipování nejvhodnějších vyhořelých odvalů s výskytem antropogenně vzniklých porcelanitů v kladenském revíru a v severočeském hnědouhelném revíru. Na vybraných lokalitách byla provedena terénní rekognoskace a odběr vzorků. Díky vstřícnosti ze strany Palivového kombinátu Ústí, s. p. se podařilo získat důležité informace o vybraných lokalitách. Pro určení stupně přepálení skládkované hlušiny a stanovení množství vzniklých porcelanitů je nezbytné znát teplotu hoření v tělese odvalu a rozsah zahoření. Bohužel termomonitoring odvalů byl proveden jen v několika málo případech. V oblasti kladensko-rakovnického revíru byly vybrány čtyři lokality. Dva odvaly dolu Schoeller, odval dolu K. Gottwald (dříve Ronna) a odval dolu Nosek v Tuchlovicích. V první etapě inventarizace vyhořelých hlušinových odvalů vybrané odvaly Barré a odval u obce Zbůch byly ze studie vyřazeny, protože se nepodařilo navázat spolupráci s majiteli těchto odvalů. V první etapě inventarizace hořících či vyhořelých odvalů podkrušnohorských pánví se dostaly do prostoru zájmu především odvaly dolů Ležáky, Nástup, V. I. Lenin, Československé armády, Julius Fučík a skoro již rekultivovaný odval Chabařovice. Na základě vyhledávání v literatuře a na internetu byly zjištěny zápary na odvalu Chabařovice a Želenky u Duchcova. Výskyt hořících odvalů v této oblasti je malý vzhledem ke skutečnosti, že na odvaly je ukládáno velké množství skrývkového materiálu a množství organické hmoty v odvalu je nízké (Štýs et al. 1981). Po konzultacích s odborníky na uvedenou tématiku ze severočeského hnědouhelného revíru byl pro náš účel vybrán odval Želenky a odval u obce Nové Dvory. Bohužel odval Želenky je již rekultivován. Také odval Nové Dvory již byl částečně rekultivován. Na tomto odvalu byly a částečně stále jsou skládkovány přírodní porcelanity. Pro srovnání byly odebrány vzorky přírodních porcelanitů ze tří dalších lokalit v zájmové oblasti. Kladenská oblast Kladensko představovalo zejména po roce 1870 explozivně se vyvíjející industrializovaný region, který během krátké doby ztratil původní zemědělský ráz. V okolí asi 200 různých uhelných šachet a štol vzniklo kolem 150 hald. Většina z nich byla rozvezena, zarovnána s terénem nebo téměř zcela zmizela pod městskou a venkovskou zástavbou. V současné době je zde možné dohledat haldy či častěji jenom relikty původních hald asi na 40 lokalitách a z tohoto počtu se jen zhruba v polovině případů jedná o nějaké výraznější terénní útvary. Geologie Kladenska se zřetelem k problematice hald Uhelné sloje jsou na Kladensku vázány převážně na radnické vrstvy kladenského souvrství. Radnické souvrství představuje zejména sedimenty mělkých, často průtočných aluviálních jezer vyvinutých jak v podobě prachovců, pískovců, tak hlavně v bažinném prostředí pozdějších jílovců a uhelných sedimentů. Tyto sedimenty rovněž vyplňují stará říční údolí modelovaná v proterozoickém podloží. V některých případech byl podíl písčitého materiálu přinášeného řekami tak velký, že pískovce převažují na jílovci. Prachovce a jílovce uhelných slojí jsou obvykle měkké, šedavé horniny tvořené směsí křemene a jílových minerálů či místy „brouskové horizonty“, tedy tufitické sedimenty s významným obsahem kaolinitu. Tufitické sedimenty byly horníky označovány jako „opuky“ a byly využívány k výrobě šamotu na vyzdívky vysokých pecí Základem těžby po dlouhá desetiletí zůstávala tzv. základní sloj o mocnosti kolem 1,5-1,8 m (maximálně 4-5 m) a zejména nad ní ležící hlavní kladenská sloj o mocnosti 3-4 m (maximálně až 8 m). Sloje se mírně sklání směrem k centru pánve až do hloubek 640 m, ale v okrajových částech pánve vystupovaly na povrch v podobě řady drobných, většinou popelovitých slojí doprovázených četnými proplástky. Uhlí je autochtonní, humitového typu, převládají matné či páskované typy. Deprese kladenské pánve je členěno do několika dílčích depresí a je postižena zlomovou tektonikou za vzniku složitého systému hrástí a příkopů. Vertikální pohyby dosahují až 200 m (Valečka a kol. 1983, Králík 1984). 63

Nadložní svrchní radnické vrstvy jsou vyvinuty zejména v podobě pískovců. Nadložní svrchní radnické souvrství rovněž obsahuje uhelné sloje – tzv. lubenské souslojí s několika slojemi. Těžily se na dole Nosek v Tuchlovicích jako tzv. okrajová sloj a na dole Kladno v Libušíně a Kačickém revíru jako dolínská a kačická sloj. Nad nimi ležící nýřanské vrstvy jsou až 400 m mocným souvrstvím mnohonásobně se opakující aluviálních cyklů reprezentovaných zejména arkózami. Výše položená souvrství (týnecké, slánské, líňské) se na haldách téměř nevyskytuje. V souboru hodnocených hald převládají starší objekty, u nichž bylo sypání zahájeno v období zhruba 1867 - 1899. Naopak halda dolu Tuchlovice (Nosek) byla dosypávána ještě před několika lety a podstatná část tělesa haldy vznikla v posledních 40 letech. Kladenské haldy vznikaly v průběhu více jako 200 let. Mají proto poněkud rozdílné složení, velikost, slehlost a náchylnost k hoření. Nejstarší haldy z let 1850 – přibližně 1920 (či později) obsahovaly následkem selektivní ruční těžby jen málo uhelné substance, bývají menší, dobře slehlé, v řadě případů již byly rozvezeny anebo překryty zástavbou. Jindy se staly jádry dalších, novějších hald. Haldy vzniklé zhruba mezi léty 1920-1950 bývají po nástupu stále složitější mechanizace větší, jejich materiál je hůře protříděný. Na druhou stranu však bývají vyhořelé, poměrně dobře sesedlé a neobsahují (anebo jen v malém množství) průmyslové kontaminanty (Spudil 1998, Zámek a kol. 1985, Novák a Svoboda 1980). Nové haldy (zhruba po roce 1950) prošly nástupem těžké mechanizace a razantním zvyšováním produktivity práce. Výsledkem bylo, že tenké uhelné sloje často nebyly vybírány, ale končily v odvalech, kde podléhaly zahořování. V případech, kdy byl materiál i s vyšším obsahem uhlí rychle překryt a octl se v anoxickém prostředí, může po přístupu vzduchu dojít k zahořování i dnes. Haldy z této doby bývají velké, sypný úhel je vysoký, místy jsou náchylné ke stružkové erozi, drobným sesuvům a donedávna byly zdrojem místní prašnosti. Zejména z let 1970-1990 máme řadu ústních zpráv bývalých pracovníků dolů, že do hald byl skladován toxický či nebezpečný materiál. Zejména haldy poslední generace často obsahují stavební a komunální odpad, někdy do nich byly vylévány použité oleje a bitumeny. Tyto odvaly mají zároveň následkem svého složení (organická hmota, škvára, porézní vyhořelé lupky) poměrně velkou sorpční schopnost, která blokuje kontaminanty v tělese odvalu. Materiál hald Kladenské odvaly jsou složeny z několika základních typů materiálů, které mají podstatně odlišné chemické složení a vlastnosti a ovlivňují chování tělesa haldy či jejího okolí. Základní horniny a materiály jsou následující (Spudil 1998, Kolektiv 1990, Halfar 1997, Mrňa a kol. 1989):

•

Uhlí a horniny s uhelnou příměsí

Jedná se zejména o šedavé, poměrně měkké či rozpadavé uhelné jílovce, prachovce a místy i pískovce, které odpovídají sedimentům močálových jezer. V jejich základní hmotě převažují jílové minerály a klastický křemen, místy se vyskytují konkrece pelosideritů. Běžný je akcesorický pyrit, který poměrně rychle zvětrává na limonit a sírany, jež jsou obvykle rychle odmyty deštěm (jarozit, sádrovec, kamence). Horniny obsahují několik procent organické hmoty, která v podobě uhlí podléhá mechanickému rozpadu a pomalé oxidaci, je-li však rozptýlena v hornině, příliš se nemění. Základní reakce souvrství je mírně kyselá, objevují se však i partie nabohacené sulfidy, kde reakce může být silně kyselá. Z hlediska substrátu a tím i vegetace jsou velmi důležité vulkanické horizonty (brousky, „opuky“), které obsahují zvýšená množství živin, zejména alkálií. Část hornin je poměrně rychle destruována, mění se v jílovitou, dobře slehlou šedavou „melange“, ve které „plavou“ úlomky pískovců či odolnějších částí uhelného souvrství. Lokálním problémem jsou uhelné polohy. Méně mocné sloje nebo více popelovité uhlí, pro které zrovna nebyl odbyt, byly vyváženy na haldy, kde zahořívaly. Haldy byly procházeny ještě na konci podzimu 2004, kdy byly skryté pod tenkou pokrývkou čerstvě napadaného sněhu. Na povrchu sledovaných hald však nebyla nalezena větší protavená ohniska. K zahoření může docházet ve větších hloubkách anebo se uvnitř hald mohou objevit ohniska zbytkového tepla. Vliv na povrch je však tak malý, že s výjimkou hald v okolí Libušína, kde se provádějí rekultivační práce a jsou odkrývány hlubší polohy hald, se nedá pozorovat. Podle údajů horníků docházelo obvykle k rychlému zahořování a tím k průběžnému odstraňování uhelné hmoty. Sledování povrchové teploty haldy jako kritérium pro

64


posouzení stupně zahoření, může mít svá úskalí. Dr. Žáček, který se na Kladensku zabýval nerosty hořících hald uvádí (ústní sdělení 2004), že má mnohaletou zkušenost, že výrony horných plynů, jež se po léta koncentrují jen do jakýchsi „sopouchů“ o rozloze několika m2 zatímco okolní halda je zdánlivě zcela chladná. V hloubce jen několika metrů však může být teplota až několik set stupňů a to i několik desítek let po ukončení navážení hlušiny. Toto bylo dobře vidět na obou odvalech dolu Schoeller, kde se bral vypálený haldový materiál a ten byl velmi horký i v místech, kde na povrchu byla halda zcela chladná.

•

Uhelný prach z úpravárenských procesů

Uhelný prach z čištění překopů a dopravních pasů byl obvykle společně s ostatním materiálem vyvážen na haldy. Poněkud odlišná situace byla u důlních prádel, odkud byl prach odvážen, někdy pumpován do zvláštních kalových nádrží., které dnes (anebo jejich části) mohou představovat druhotná ložiska málo kvalitních, nicméně ve směsích spalitelných paliv. Uhelný prach má charakter černých či tmavě šedých mazlavých hmot. Často leží pod lokální úrovní spodních vod - pokud nevyschne, nepodléhá zahořování. Podle vzpomínek horníků byly do některých kalových nádrží vylévány vyjeté oleje a podobný odpad. Rozšiřující se energetické hospodářství v 70. a 80. letech doslova zahlcovalo např. Buštěhradskou metalurgickou haldu (není předmětem této studie) zpočátku odpadem kotelní škváry, později jiným popílkem („pudrem“) z kotlů s fluidním spalováním. Tento odpad byl ukládán hlavně na severní svah haldy a do podloží dnešní nové skládky. Na skládce bylo zřízeno „dehtové jezírko“ blízko dnešní váhy a plánovalo se jeho vybudování na haldové plošině. Tento příklad dobře ilustruje způsob zacházení s „dehty“ na Kladensku. Tyto údaje podporují olejné skvrny, které se místy (Libušín) tvoří na kalužích bývalých kalových nádrží. Hlavní strategie přístupu k tomuto typu materiálu by mělo být vytěžení a spálení. Od počátku 80. let byla těžba a úprava uhlí soustředěna na jámu Nejedlý I-III (Schoeller). Sazečkové uhelné prádlo bylo donedávna v provozu na dole Tuchlovice.

•

Vyhořelé horniny

Horniny s obsahem uhlí podléhaly obvykle rychle po vysypání na haldy zahořování. V některých případech byl přísun haldového materiálu příliš rychlý a tehdy byly uhelné materiály pohřbíváno a podle dostupnosti kyslíku podléhalo rychlejšímu či pomalejšímu spalování anebo zůstalo nespálené dodnes. Charakteristickým produktem zahořování jsou jednak bíle vypálené jílovce (podobné běžnému odpadu z kamen), dále škvára a červené popely. Následkem obsahu kaolinitu však převládají bílé porézní horniny a většinu škvár lze přičíst provozu místních topenišť určených pro vytápění šachty a provoz parních, těžních strojů. Tento materiál byl v minulosti běžně využíván jako podklad pro komunikace. V okrajových částech pánve někdy mívá zvýšenou radioaktivitou, která limituje jeho použití např. na stavební účely. Jedná se o porézní, savý materiál s velkým měrným povrchem a dobrými sorpčními vlastnostmi. Vystupuje-li na povrchu haldy má neutrální nebo mírně kyselou reakci, dobře prosychá, je náchylný ke stružkové erozi a v minulosti býval zdrojem vysoké prašnosti.

•

Škvára, popel a popílky

Součástí kladenské aglomerace byla celá řada lokálních topenišť, každá šachta topila svým uhlím a zejména hutní provozy byly energeticky velice náročné. Běžnou součástí hald jsou proto elektrárenské popílky. Vysokopecní provozy – výroba železa a následná výroba ocelí – produkovaly strusky zásadité, známé jako Thomasova struska. Tento typ je uložen např. na západní straně Buštěhradské haldy, je na povrchu slabě navětralý a byl využíván zčásti jako hnojivo pro zemědělství, ale i k výrobě průmyslových dlaždic a ve stavebnictví jako drcený kámen. Zatímco škvára vzniklá spalováním uhlí téměř neobsahuje žádný vápník a hořčík, tak produkty výroby železa obsahují až 38% CaO. Je to způsobena metalurgickým procesem, při kterém je železo v silikátové tavenině nahrazováno vápníkem z vápenců původně těžených v Českém krasu. Početné

65

populace měkkýšů na Buštěhradské haldě ukazují, že reakce těchto substrátů je na rozdíl od ostatních strusek zásaditá a že při zvětrávání je do okolního prostředí uvolňován vápník. Hoření odvalů Zahoření hald je běžný proces, probíhající obvykle v hloubkách kolem 2-5 m, který ovlivnil většinu kladenských hald. Uhelné haldy hořely vždycky a to v podstatně větším měřítku než dnes. Rozebírání hald může do ovzduší uvolnit stejně velké či ještě větší množství škodlivin než samotné zahořování, jež se dnes obvykle projevuje jen štiplavým, namodralým dýmem. Při zahořování hald někdy dochází ke vzniku kaveren, které se mohou pod návštěvníkem propadnout. Na takováto místa je dobré upozornit výstražnými tabulemi. Z hořících hald se do ovzduší uvolňuje kysličník uhličitý, přispívající ke skleníkovému efektu. Z tohoto pohledu je vhodnější haldy nerozebírat a nepodporovat tak oxidaci dosud neprohořelých částí vzdušným kyslíkem. Popis vybraných odvalů kladenské oblasti

Lokalita: Tuchlovice (dříve Důl Jaroslav, Tuchlowitz, Nosek) Územní začlenění • • • • • • • • • • • • • • •

okres: Kladno obec: Tuchlovice katastrální území: Tuchlovice (771317) list mapy: 12-23 (Kladno), resp. 12-23-11 souřadnice středu deponie (JTSK): y = 772 551; x = 1 034 725; z = 480 tvar odvalu: nepravidelný komolý kužel plocha odvalu: cca 18,3 ha max. výška odvalu: cca 74 m objem odvalu: cca 4,922 mil. m3 plocha pozemků souvisejících s odvalem: 22,82 ha (22 ha + 0,4 ha + 0,42 ha) druh pozemků: ostatní plocha vlastník pozemků: Palivový kombinát Ústí, s. p. (IČO: 00007536) rok zahájení sypání odvalu: 1941 rok ukončení sypání odvalu: 1997 Základní mineralogické složení: křemen, fylosilikáty (kaolinit v převaze nad illitem), živce a karbonáty (siderit a dolomit). Molekulární voda činí 1,3 %, organické látky 0,6 % hydroxylová voda 8,5 %, ztráta žíháním (20-1000 oC) 12,8 %.

Základní charakteristika odvalu Původně oddělené hlavní lokality (halda hlušinová) a jižní část haldy (škvárový odval v severní partii a uhelné kaly v jižní partii jižní části haldy) jsou dnes spojeny v jeden celek. Severní část haldy je dislokována, je oddělena od jižní části průmyslovými stavbami a kolejištěm - dnes v demolici a je tvořena škvárovým odvalem. Halda (odval uhelných kalů) je opět dislokována a oddělena od jižní části haldy lužním hájkem lemujícím prameniště vodoteče - pravostranného přítoku potoka Loděnice. Na hlušinovém odvalu jsou zastoupeny zejména horniny svrchního karbonu (týnecké a kladenské souvrství), méně svrchního proterozoika. Halda je tvořena horninami z hloubení jámy, z ražeb a především z těžby. Převážnou většinou se jedná o částečně uhelnaté prachovce a nezralé jílovce, méně o arkózovité a litoklastické pískovce, podřadně o svrchnoproterozoické drobové břidlice a tufogenní horniny charakteru

66


alterovaných paleoryolitů. Přítomny jsou rovněž přimíšeniny různorodého materiálu - dřevo, kovy, zdivo, části technického vybavení dolu a komunální odpad. Většina materiálu není kausticky přepracována. Dva škvárové odvaly z hašené škváry v severní části lokality jsou vedlejším produktem lokálního spalování méně hodnotného uhlí. Hlušina je zrnitostně nevytříděná, obsahuje balvany až jílovito-prachové částice. Převažuje kamenitá frakce s úlomky o velikosti cm až desítek cm. Erozní činitele způsobují další fragmentaci (rozpad pískovců na písek, lupenitý rozpad aleuropelitů podél ploch vrstevní odlučnosti). Poměrně stabilní jsou tufogenní horniny a úlomky prosycené sideritem. Škvára a popílek jsou tvořeny úlomky o velikosti do 5 cm až prachovými částicemi. Uhelné kaly jsou složeny především z prachových částic (uhlí a silt).

Lokalita: Ronna (K. Gottwald III) Územní začlenění haldy • • • • • • • • • • • • • •

okres: Kladno obec: Kladno katastrální území: Hnidousy (764558) list mapy: 12-23 (Kladno), resp. 12-23-07 souřadnice středu deponie (JTSK): y = 763 002; x = 1 030 135; z = 348 tvar odvalu: nepravidelný po částečném odtěžení a návozech se svahovými úhly kolem 45O, v odtěžených partiích ještě strmější plocha odvalu: cca 13,25 ha max. výška odvalu: cca 48 m objem odvalu: cca 2,10 mil. m3 plocha pozemků souvisejících s odvalem: cca 13,254 ha (0,867 ha + 11,761 ha + 0,561 ha + 0,0649 ha) druh pozemků: ostatní plocha vlastník pozemků: Palivový kombinát Ústí, s. p. (IČO: 00007536) rok zahájení sypání odvalu: 1882 rok ukončení sypání odvalu: 1997

Základní charakteristika odvalu Odval je tvořen směsí svrchnokarbonských jílovců, prachovců a pískovců, dále jsou přítomny slepence a břidlice. Menší část pochází z hloubení jámy dolu Ronna, většina z těžby hlavní kladenské sloje. Přítomny jsou rovněž přimíšeniny různorodého materiálu z těžby (dřevo, kovy, zdivo), stavební suť a popel z lokální kotelny. Materiál hlušiny je zrnitostně nevytříděný, nesourodý. Ve východní části převažuje hlušina, ve střední směs hlušiny a hašené strusky, v severozápadní části je hlavním prvkem odpad ze stavebních prací. Do r. 1993 byla část pozemků v západní části odvalu převedena na nového vlastníka, který prováděl postupné odtěžování materiálu pro různé účely. Těmito zásahy byla zdevastována většina prvků přirozené náletové vegetace. Po ukončení sypání odvalu ve východní části v r. 1997 dochází i zde k náletovému ozeleňování.

67

Lokalita: Důl Kladno (Nejedlý I+III, Schoeller) – odval U Jiřího Územní začlenění • • • • • • • • • • • • • • • •

okres: Kladno obec: Libušín katastrální území: Libušín (683582) list mapy: 12-23 (Kladno), resp. 12-23-06 souřadnice středu deponie (JTSK): y = 768 823; x = 1 030 783; z = 411 tvar odvalu: nepravidelné těleso z části na rovině a z části sypané do údolí plocha odvalu: cca 13,40 ha max. výška odvalu: cca 67 m objem odvalu: cca 2,154 mil. m3 plocha pozemků souvisejících s odvalem: 17,85 ha (12,6 ha + 2 ha + 0,25 ha + 3 ha) druh pozemků: ostatní plocha č. parcel: 1957/1, 1957/7, 1957/8, 1957/9 vlastník pozemků: Palivový kombinát Ústí, s. p. (IČO: 00007536) rok zahájení sypání odvalu: 1899 rok ukončení sypání odvalu: 1964 Základní mineralogické složení: křemen, fylosilikáty (kaolinit, slídy), živce a v menším množství hematit. Molekulární voda činí 0,25 %, organické látky 0,28 %, ztráta žíháním (20-1000 oC) 3,85 %.

Základní charakteristika odvalu Halda je tvořena dvěma částmi, na jihu hlušinovým a na severu škvárovým odvalem. V hlušinovém odvalu jsou zastoupeny zejména svrchnokarbonské aleuropelity a arkózovité pískovce, dále vulkanogenní horniny charakteru alterovaných paleoryolitů (především z těžby hlavní kladenské /svrchní radnické/ sloje) a v malém množství svrchnoproterozoické drobové břidlice (z hloubení jámy a z ražeb překopů), svrchnokřídové opuky a svrchnokřídové (svrchnokarbonské) jílovce a pískovce (z hloubení jámy). Přítomny jsou rovněž zbytky uhelné drtě, uhelné proslojky a přimíšeniny různorodého materiálu. Většina materiálu je již kausticky přepracována. Na škvárovém odvalu byly do r. 1953 deponovány vedlejší produkty lokálního spalování méně hodnotného uhlí, nehašená škvára a popel. Materiál z ražeb, těžeb i úpravárenského procesu je zrnitostně nevytříděný. Převažuje kamenitá frakce s úlomky o velikosti až 50 cm. Erozní činitele způsobují další postupnou fragmentaci. Škvára a popílek jsou tvořeny úlomky různé velikosti (nejčastěji od 1,2 cm do 2,2 cm) až prachovými částicemi. Do r. 1993 byla severní škvárová část odvalu rozebírána pro použití materiálu ve stavebnictví. Po r. 1993 probíhá postupné rozebírání škvárového odvalu pro výrobu stavebních hmot (stavební prvky pro suché zdění).

Lokalita: Důl Kladno (Nejedlý I+III, Schoeller) – odval v Němcích (Lanovkový odval) Územní začlenění haldy • • • • 68

okres: Kladno obec: Libušín katastrální území: Libušín (683582) list mapy: 12-23 (Kladno), resp. 12-23-06


• • • • • • • • • • • •

souřadnice středu deponie (JTSK): y = 766 012; x = 1 030 311; z = 411 tvar odvalu: nepravidelné těleso sypané do svažitého lesního údolí plocha odvalu: cca 24,60 ha max. výška odvalu: cca 68 m objem odvalu: 5,15 mil. m3 plocha pozemků souvisejících s odvalem: 24,87 ha (24,21 ha + 0,66 ha) druh pozemků: ostatní plocha č. parcel: 2431/1, 2406/3 vlastník pozemků: Palivový kombinát Ústí, s. p. (IČO: 00007536) rok zahájení sypání odvalu: 1953 rok ukončení sypání odvalu: 2002 Základní mineralogické složení: převažují křemen a fylosilikáty (kaolinit, slídy), živce jsou zastoupeny do 10 %. Karbonátový tmel (nejčastěji siderit) je v prohořelých partiích přeměněn na hematit. Organické látky tvoří v nezahořelých částech haldy až 9 %.

Základní charakteristika odvalu Těleso odvalu je tvořeno původní popelovou haldou zaváženou vedlejšími produkty spalovacího procesu z elektrárny Libušín a následně svrchnokarbonskými sedimenty kladenského a týneckého souvrství. Prachovce, jílovce a břidlice převažují nad pískovci a slepenci, zastoupeny jsou také alterované vulkanogenní horniny ryolitového charakteru z těžby hlavní kladenské a dolínské sloje. Minimální podíl mají průvodní žáruvzdorné jílovce. Přítomny jsou rovněž zbytky uhelné drtě, uhelné proslojky a přimíšeniny různorodého materiálu z těžby (dřevo, kov, zbytky technického zařízení dolu) i ze skládkování (stavební suť, výkopová zemina). Většina materiálu je již kausticky přepracována. V západní části odvalu byla na různých místech deponována nehašená škvára z lokálního spalování méně hodnotného uhlí. Materiál z ražeb, těžeb i úpravárenského procesu je zrnitostně nevytříděný, zvlášť byla ukládána pouze škvára a kaly. Převažuje frakce 4 - 32 mm, maximální velikost úlomků činí až 40 cm. Erozní činitele způsobují další postupnou fragmentaci. Do r. 1993 probíhalo postupné rozšiřování odvalu. Po r. 1993 se postupně odtěžují škvára, hlušina a kaly.

Výsledky průzkumu průběhu termických procesů v tělese odvalu V Němcích Získané informace pocházejí ze zprávy VaV 640/10/03 Obnova krajiny Kladenska narušené dobýváním (Cílek et al. 2004). Průzkum probíhal opakovaným měřením teplot na povrchu odvalu, měřením teplot vrtného jádra při hloubení průzkumných vrtů, měřením složení plynů vystupujících z vrtů a měřením teplot ve vrtech (mapa 1). Opakovaná měření ve dnech 6., 10., 19., 25. srpna a 2., 10. a 16. září 2004 na měrných místech V.1 až V.21 na hranici odvalu indikovala převážně konstantní teplotu 25 ± 5°C příliš nezávisející na podmínkách odvalu. Při měřeních nebyl indikován měřitelný výstup plynů. Měrná místa IV (na hraně) prokazovala výrazně vyšší teplotu povrchu převážně mezi 50 až 150°C, tedy tepoty jasně prokazující již průběh oxidační reakce tedy zahoření uhelné hmoty. U bodu IV.B byl indikován i výstup plym1 obsahujících stopy vodíku a oxidu uhelnatého, což opět potvrdilo zahoření. Měrná místa III jak výší stanovených teplot, tak i složením vystupujících plynů, potvrdila intenzivní proces hoření organických látek. Vystupující plyny obsahovaly již nebezpečnou koncentraci oxidu uhelnatého a vodíku. Na 2. etáži pak měrná místa I ještě dokumentovala probíhající proces zahoření s nebezpečným složením vystupujících plynů. Konečně na 3. etáži měrná místa I dokumentují již výrazné utlumování probíhajících oxidačních procesů, což dokumentuje pravděpodobné vyhoření organické hmoty. Do tělesa odvalu bylo vyhloubeno celkem 71 vrtů s cílem ověřit stav odvalu a průběh termických procesů. Hloubka jednotlivých vrtů byla omezována zjišťovanými teplotami jader, které neměly přesáhnout 250°C, aby nedocházelo k poškození vrtného nářadí. Pokud teplota jader nedosáhla předmětné teploty, pokračovalo vrtání

69

přes celou mocnost odvalu a bylo ukončeno po odvrtání cca l m podloží. Rozmístění vrtů a maxim naměřených teplot včetně hloubek je znázorněno v mapě 1. Z porovnání naměřených hodnot z průzkumných období vyplývá, že v průběhu několika týdnů až 2 měsíců došlo u převážné většiny vrtů k výrazným změnám zjištěných teplot, což dokumentuje skutečnost, že intenzita probíhajících termických procesů v odvalu se nesnížila a dále pokračuje endogenní zahoření v odvalu přítomných hořlavých součástí.

Mapa 1. Mapa maximálních teplot zahoření na odvalu V Němcích dolu Schoeller naměřených 10. 9. 2004. Termické procesy (endogenní zahoření) odvalu neprobíhá pouze na okrajích, nýbrž tyto procesy zachvátily téměř veškerý objem odvalu. Příčina tohoto stavu tkví zřejmě v samotné historii vzniku odvalu a skutečností, že termické procesy probíhaly po dlouhou dobu vytváření odvalu. Zahořelé okrajové vrstvy vytvářeného odvalu byly zřejmě plynule zasypávány, čímž došlo sice k omezení přístupu vzduchu k těmto zahořelým partiím, avšak v důsledku tepelné kapacity vytvářeného odvalu došlo pouze ke zpomalení prohořívání odvalu. Vlastní endogenní proces hoření nebyl tedy nikdy zlikvidován, nýbrž pouze omezován dalším vytvářením odvalu a tím docházelo k vytváření podmínek pro změny přístupu vzduchu do odvalu. Další komplikací byly pravděpodobně manipulace s uhelnými kaly, respektive se zásobami neupravené uhelné těžby, které byly po přechodnou dobu skladovány na temeni vytvářeného odvalu. Pozůstatky těchto činností dokumentuje skutečnost, že v povrchové vrstvě odvalu do 1 až 2 m mocnosti nacházíme běžně obsahy mezi 20 až 30 % uhelné hmoty, která je dosud málo ovlivněna tepelnými procesy probíhajícími ve vlastním odvalu (Cílek et al. 2004). Z vrtného průzkumu, měření teplot v jednotlivých vrtech a zejména z analýz složení plynů odebíraných ze zapažených vrtů však vyplývá, že uvnitř vlastního tělesa odvalu probíhají procesy endogenního hoření různé intenzity, které začínají již poměrně mělce pod povrchem. V hloubkách 2 až 6-10 m teploty obvykle převyšují 150 a více oC.

70


Odběry vzorků Přesný postup vzorkování složení odvalů není dosud stanoven žádnou normou. Byl sestaven postup vzorkování, založený na principech vzorkování určených normami ČSN 44 1301-4, ČSN 72 1152 a ČSN EN 952-1. V první etapě byly odebírány tzv. hrubé vzorky. Jednalo se o odběry z míst, kde zahoření odvalu bylo prokazatelné. V daném místě se provedl odběr hned několika vzorků a to tak, aby byla postižena celá případná zonálnost. Tyto vzorky nepostihují tedy složení celého odvalu. Pouze pomohou určit míru termické alterce v daném místě odvalu. Nelze ovšem vyloučit, že v jiném místě nebyla alterace intenzivnější. Důvodů proč vzorky nebyly odebrány z míst s největším stupněm tepelné alterace, je hned několik. Jednak mnohé odvaly nebyly během své existence vůbec termicky monitorovány. Na odvalech, kde monitoring proběhl, jsou k dispozici údaje z relativně krátkého období. Navíc na mnohých haldách probíhá rekultivace a místa s největší termickou alterací jsou již redeponována. Pro odběry vzorků nebyla k dispozici žádná mechanizace, která by umožnila odběry z větších hloubek. Abychom částečně postihly i hloubkovou zonálnost termické alterace skládkované hlušiny, byly využity již dříve provedené zářezy nebo erozní rýhy, které na některých tělesech odvalů jsou až několikametrové. Důl Schoeller – odval V Němcích V současné době je odval V Němcích již termicky neaktivní. Probíhá jeho rozebírání a překládání do nově budovaných kazet s vrstvami elektrárenského popílku. Předpokládané ukončení rekultivace odvalu se předpokládá v roce 2008.

Obrázek 1. Letecký snímek odvalu V Němcích dolu Schoeller s vyznačenými odběrnými místy. Lokalizace míst odběrů je znázorněna na obrázku č. 1. Pozice odběrných míst přibližně odpovídá linii mezi vrty 1 až 52, 40 m východně, na hraně kalového jezírka. Odběry vzorků byly provedeny ze 3 m vysokého a přibližně 150 m dlouhého profilu (obr. 2), na kterém lze pozorovat zonální přechod z nevyhořelé části odvalu do termicky alterované části.

71

Obrázek 2. Tři části 150 m dlouhého profilu odvalu V Němcích dolu Schoeller, kde byly odebrány tří vzorky. Důl Schoeller – odval U Jiřího Odběry byly prováděny ze zářezu přibližně 5 m vysokého a 10 m dlouhého, který je situován ve vrcholové části odvalu u březového hájku (obr. 3). Byly provedeny čtyři odběry vzorků a to tak, aby byla postižena zonálnost termické alterace v této části odvalu (obr 4).

Obrázek 3. Letecký snímek odvalu U Jiřího dolu Schoeller s vyznačenými odběrnými místy.

72


Obrázek 4. Zářez zachycující zonální přechody tepelné alterace skládkované hlušiny na odvalu U Jiřího dolu Schoeller.

Důl Ronna (někdy K. Gottwald)– odval Ronna Odběry byly prováděny ze zářezů v okolí vrcholové části odvalu (obr. 5). První vzorek byl odebrán ze 5 m hlubokého záseku a to z báze. Přibližně 1,5 m hluboko je patrné ostré rozhraní mezi původně uloženým a tepelně alterovaným materiálem a nově redeponovanou hlušinou (obr. 6). Další dva odběry byly provedeny z cca 25 m dlouhého a 5 m hlubokého zářezu. Vzorek dvě byl odebrán z hloubky 5 m a vzorek 3 z hloubky 1,5 m (obr. 7).

Obrázek 5. Letecký snímek odvalu Ronna dolu Ronna (někdy K. Gottwald) s vyznačenými

odběrnými místy.

73

Obrázek 6. Detail ostrého rozhraní mezi tepelně alterovaným a nově redeponovaným materiálem na odvalu Ronna – odběrné místo 1.

Obrázek 7. Profil v místě odběru vzorku 2 a 3 na odvalu Ronna dolu Ronna (někdy K. Gottwald).

Obrázek 8. Snímek odvalu dolu Tuchlovice se zachyceným zářezem v patě svahu a erozními rýhami.

74


Odval Dolu Tuchlovice Odval v Tuchlovicích patří mezi mladší odvaly Kladenska. Přesto obsahuje velké množství uhelné hmoty. Velké kusy uhelné hmoty byly zjištěny i při odběrech vzorků. Celé těleso odvalu vykazuje nejen ze zářezů a erozních rýh (obr. 9), ale také přímo z povrchu nepřehlédnutelné důkazy o tepelné alteraci uloženého materiálu. Z odvalu byly odebrány 3 vzorky (obr. 8). První vzorek byl odebrán z 1,5 m hlubokého zářezu u paty odvalu, kde byl pozorován ostrý zonální přechod mezi vyhořelou a nevyhořelou částí uloženého materiálu (obr. 10). Další dva vzorky byly odebrány z erozních rýh. Vzorek 2 z vrcholové části odvalu na severozápadní straně a vzorek 3 ze střední části jihovýchodního svahu (obr. 11).

Obrázek 9. Letecký snímek odvalu dolu Tuchlovice s vyznačenými odběrnými místy. Severočeská hnědouhelná pánev V první etapě inventarizace hořících či vyhořelých odvalů podkrušnohorských pánví se dostaly do prostoru zájmu především odvaly dolů Ležáky, Nástup, V. I. Lenin, Československé armády, Julius Fučík a skoro již rekultivovaný odval Chabařovice. Na základě vyhledávání v literatuře a na internetu byly zjištěny zápary na odvalu Chabařovice a Želenky u Duchcova. Výskyt hořících odvalů v této oblasti je malý vzhledem ke skutečnosti, že na odvaly je ukládáno velké množství skrývkového materiálu a množství organické hmoty v odvalu je nízké (Štýs et al. 1981). Po konzultacích s odborníky na uvedenou tématiku ze severočeského hnědouhelného revíru byl pro náš účel vybrán pouze jeden vhodný odval u obce Nové Dvory. Do pole zájmu byl původně vybrán i odval Želenky, ale ten je již rekultivován.

75

Obrázek 10. Ostrý zonální přechod mezi vyhořelou a nevyhořelou částí uloženého materiálu.

Obrázek 11. Erozní rýha (5-6 m hluboká) na jihovýchodní straně odvalu v blízkosti odběrného místa 3. Na odvalu Nové Dvory byly a částečně stále jsou skládkovány přírodní porcelanity, které byly odtěženy jako hlušina z otvírkových děl Dolu Petr. Vzhledem ke skutečnosti, že i na tomto odvalu jsou deponovány přírodní porcelanity, byla pozornost v regionu severních Čech zaměřena na tuto surovinu. Pro srovnání rozdílů tepelné alterace byly odebrány vzorky také se Sezemic, Dobrčic a Nechranic. Vznik těchto porcelanitů v severočeské hnědouhelné pánvi je spojen s fosilními přírodními požáry při výchozech uhelných slojí v časovém období od svrchního pliocénu až do konce pleistocénu. Existují přechody od jílů přes vypálené jíly (ve stavu cihlového až keramického neslinutého střepu) až do pravých

76


porcelanitů (ve stavu poloslinutého až slinutého střepu). Intenzita protavení závisí především na teplotě, na petrografickém složení výchozí horniny a tedy také na tepelné vodivosti horninového prostředí, nepropustností okolí a délce trvání požáru (Bouška, Dvořák 1997). V SHP byly termicky postiženy především nadložní jíly, jílovité proplástky ve sloji, na některých místech i podložní titanové jíly neogenního stáří a pleistocenní sprašové hlíny, pokud v daných místech došlo k vyhoření uhelné sloje. Na výskytech vypálených hornin se setkáváme ještě se struskou, která vznikla roztavením až celého vrstevního sledu na místech s největší teplotou. Z původní uhelné sloje se zachovala vrstva popela. Charakteristické je pestré vybarvení vypálených hornin, které jsou v terénu velmi nápadné. Většina lokalit porcelanitů a vypálených jílů je vázána na výchozy sloje při okrajích pánve, některé výskyty jsou situovány i za jižním dnešním okrajem pánve v oblasti Českého středohoří. Představují denudační zbytky původních pánevních sedimentů, které svědčí o větším plošném rozšířeníseveročeské hnědouhelné pánve než je dnes udáváno. Často vystupují nad okolním terénem a vytvářejí dominantní krajinné prvky (Bouška, Dvořák 1997). Minerálním složením porcelanitů se zabýval Fediuk (1988). Starší práce Hibschovy (např. z r. 1929) vycházely z mikroskopického studia vzorků a některé jím uváděné minerály nebyly nověji potvrzeny. Fediuk (1988) píše, že z minerální asociace původních nad ložních jílů pouze křemen zůstal v termicky postižených vzorcích, i když tvoří skrytě krystalickou součást a často bývá nahrazen cristobalitem nebo případně u některých vzorků nejvíce protavených slinutých porcelanitů i tridymitem. Jílové minerály původní horniny (nadložní jíly obsahují hlavně kaolinit a illit, méně a ne vždy montmorillonit) byly termicky dehydratovány a přeměněny v mullit, cordierit a živce. Místo limonitu a sideritu vznikly hematit, magnetit nebo maghemit. Teplota vzniku porcelanitů byla odhadována Prokšem a Fišerou (in Brus et al., 1987) na 800 - 1100°C. Fediuk (1988) ji ověřil experimentálně u pěti vzorků z dolu Ležáky u Hořan a zjistil, že slinutí proběhlo v rozmezí teplot 980°C až 1150°C, nebo teplota může být i vyšší při plnějším tavení původní horniny. Dokládá rovněž, že málo přeměněné vzorky obsahují kolem 5 % skla z celkového objemu horniny a u silně přeměněných vzorků, prakticky tavených, až 98 % skla. Index světelného lomu n u skel stanovil v rozmezí 1,498 až 1,532 (při sodíkovém světle a teplotě místnosti) a zjistil nepřímou závislost mezi indexem světelného lomu a obsahem Si02 u studovaných vzorků. V této etapě prací byla pozornost orientována také na uložiště odpadů z tepláren a elektráren, které spalují vysokopopelnatá uhlí roštovým spalováním bez mokrého výnosu a kde teplota spalování přesahuje 900 oC. V počáteční části inventarizace úložišť těchto odpadů byla vybrána Teplárna Ústí nad Labem, a.s., z jejichž odpadů byly odebrány vzorky.

Obrázek 12. Rekultivovaná deprese centrální části odvalu Nové Dvory. 77

Odběry vzorků Odval Nové Dvory V současné době je těleso odvalu rekultivované. V původním stavu jsou zachovány pouze okraje tělesa. Centrální část odvalu je odtěžena. Vzniklá deprese je zalesněna (obr. 12). Byly odebrány tři vzorky. První vzorek ze záseku na hraně původního tělesa odvalu. Další dva vzorky z povrchu rekultivovaného tělesa (obr. 13). Deponovaný materiál je ve většině případů cihlově červený. Místy se vyskytují světle okrové části. V oblasti odběru druhého vzorku se vyskytovaly strusky.

Obrázek 13. Letecký snímek odvalu porcelanitů Nové Dvory s vyznačenými odběrnými místy. Erozní zářez v Sezemicích V erozním zářezu 300 m severozápadně od vesnice Sezemice se nachází výchoz porcelanitů (obr. 15). Podle ústně předané informace by se mělo jednat o stejné porcelanity, které jsou uloženy na odvalu v Nových Dvorech. Široký pás (cca 350 m) táhnoucí se od Sezemic k Novým Dvorům je možné sledovat i na zoraných polích. Na této lokalitě byly odebrány dva vzorky. První vzorek z počáteční části výchozu, který se táhne celou erozní rýhou v délce 150 m. Druhý vzorek byl odebrán ze zářezu lesní cesty vedoucí v těsném okolí erozního zářezu.

78


Obrázek 14. Výchoz přírodních porcelanitů v Sezemicích. Odběrné místo 1.

Obrázek 15. Letecký snímek erozní rýhy s výskytem přirozených porcelanitů u Sezemic s vyznačenými odběrnými místy.

79

Obrázek 16. Letecký snímek rekultivovaného kamenolomu v Dobrčicích s vyznačenými odběrnými místy. Rekultivovaný lom na porcelanity - Dobrčice V současné době se jedná o rekultivovaný kamenolom (obr. 16). Zachovaná je pouze část lomové stěny o výšce cca 5 m a délce 25 m (obr. 17). V minulosti se zde těžila porcelanitová surovina, která se využívala jako kamenivo a na úpravu místních komunikací. Vnik porcelanitů je spojen s endogenními požáry výchozů uhelné hmoy. Tyto procesy probíhaly od svrchního pleistocenu až do dnešní doby (Pauliš 2000). Na této lokalitě existují přechody od jílů přes vypálené jíly až do porcelanitů. Spolu s porcelanity se objevuje i struska, která vznikla roztavením až celého vrstevního sledu na místech s největší teplotou. Pauliš (2000) uvádí maximální teploty mezi 980 – 1150 oC. Mineralogicky zde byly jílové minerály přeměněny v mullit, cordierit a živce. Dále se vyskytuje cristobalit a v nejintenzivněji propálených místech až tridymit.

Obrázek 17. Výchoz přírodních porcelanitů v Dobrčicích. Odběrné místo 1, 2 a 3.

80


Na lokalitě byly odebrány tři vzorky z jednoho místa zbytku lomové stěny ze tří výškových úrovní. První vzorek 2 m od horní hrany stěny, druhý vzorek ze spodní části, kde se vyskytuje struskovitý materiál a třetí vzorek ze střední části.

Obrázek 18. Výchoz přírodních porcelanitů na břehu vodní nádrže Nechranice.

Obrázek 19. Letecký snímek zátoky s výskytem porcelanitů na břehu vodní nádrže Nechranice. Vyznačena odběrná místa.

81

Nechranice - výchoz přírodních porcelanitů Výchoz porcelanitů se nachází v členité zátoce na břehu vodní nádrže Nechranice (obr. 19). Na stěně jsou patrné zonální přechody mezi různě tepelně alterovanými sedimenty (obr. 18). Také v tomto případě se jedná o vypálené sedimenty uložené nad výchozem uhelné hmoty. Pro zachycení zmíněné zonálnosti bylo odebráno pět vzorků z celého profilu. Závěr V druhé etapě řešení dílčího cíle projektu V 004 byly vyhledány a vytipovány nejvhodnější vyhořelé odvaly s výskytem antropogenně vzniklých porcelanitů v kladenském revíru a přírodních porcelanitů v severočeském hnědouhelném revíru. Na vybraných lokalitách byla provedena terénní rekognoskace a odběr vzorků. Vzhledem ke skutečnosti, že se v současné době na Mostecku nenachází žádný vyhořelý odval, který by nebyl rekultivovaný, byla pozornost zaměřena na částečně rekultivovaný odval porclanitů v Nových Dvorech. Pro srovnání byly odebrány vzorky přírodních porcelanitů vzniklých endogenními požáry na povrch vystupujících uhelných slojí z lokalit Sezemice, Dobrčice a Nechranice. Pro srovnání byly odebrány vzorky uměle „vyrobených“ porcelanitů spalováním vysokopopelnatých uhlí roštovým spalováním bez mokrého výnosu z Teplárny Ústí nad Labem, a.s. V následující etapě prací bude proveden podrobný rozbor vybraných vyhořelých a hořících odvalů OKR a také budou odebrány vzorky tepelně alterované hlušiny. Postup odběrů vzorků bude probíhat stejným postupem jako doposud. Nadále budou získávány podrobné informace o vybraných lokalitách. Pozornost bude zaměřena na petrografické složení odvalu a informace o termické aktivitě na jednotlivých lokalitách. Důležité bude získat termické modely jednotlivých odvalů, pro určení stupně tepelné alterace a odhadnutí množství alterovaného materiálu.

Reference BRUS, Z.; ELZNIC, A.; HURNÍK, S. Exkurzní průvodce. XXVI. konf. Čsl. spol. pro mineralogii a geologii. Most: Geoindustria, 1987. 154. CÍLEK, Václav; PŘIKRYL, Ivo; SÁDLO, Jiří; VOLF, Ondřej; ZAVADIL, Vít. VaV 640/10/03 Obnova krajiny Kladenska narušené dobýváním - Část: Hodnocení důsledků těžby černého uhlí na Kladensku pro krajinu a její funkce s důrazem na význam hald. Praha: MS, Kladenské doly, 2004. FEDIUK, F. The glass of Bohemian porcellanites. Praha: Second Intern. Conf. on Natural Glasses, 1988. 109. HIBSCH, J., E. Erlauterungen zur geologischen Karte der Umgebung von Bilin. Praha: Knihovna St. geol. úst. ČR, 8. 1929. KRÁLÍK F. Vysvětlivky k základní geologické mapě ČSSR, 1:25 000, list 12-243. Praha-sever. Praha: ÚÚG, 1984. NOVÁK F., SVOBODA B. Posouzení vhodnosti haldovin na násypy a zásypy Kladno-Kročehlavy. Praha, MS Geofond, 1980. PAULIŠ, Petr. Nejzajímavější mineralogická naleziště Čech. Kutná Hora: Kuttna Kutná Hora, 2000. 112. SPUDIL J. Studie možnosti využití odpadních hald po těžbě. Praha: MS GET, 1998. ŠTÝS, Stanislav a kol. Rekultivace území postižených těžbou nerostných surovin. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1981. 678. VALEČKA J a kol. Vysvětlivky k základní geologické mapě ČSSR 1:25 000, list 12-234. Hostivice. Praha: ÚÚG, 1983. ZÁMEK J. a kol. Inventarizace hald okresu Kladno. Praha: MS. Geofond, 1985.

82

DÍLČÍ CÍL V 004 – APLIKACE JÍLOVITÝCH SEDIMENTŮ PRO UŠLECHTILÉ STAVEBNÍ HMOTY – REŠERŠE

Kritické vyhodnocení informací z podkladů dostupných geologických prací ze zájmové oblasti a historických pramenů Pavel RUCKÝ, Miroslav SEIDL V rámci řešení dílčího úkolu VC - V 004 bylo v uplynulém čtvrtletí provedeno dokončení úvodní literární rešerše, rekognoskace terénu a povrchový průzkum na vytipovaných perspektivních nalezištích surovin v oblasti ložisek hnědých uhlí vhodných pro přípravu přírodních minerálních pigmentů a pálené keramiky – Svatý Kříž a oblast Bílenec- Nezabylice. Bylo ověřeno, že lokalita Svatý Kříž s popisovaným výskytem perspektivní suroviny – okrů v části JZ a S lomových stěn a přírodních výchozů cihlářských jílů je omezeně přístupná příkryvem materiálu svahových pohybů a splachů a bujného vegetačního pokryvu. Bez použití těžké techniky prakticky nedostupná. Ve střední části hliniště, pravděpodobně na bývalé skládce suroviny, byla objevena poloha světlého okru ( dle práce Dr. Vavřínové typ okru D ) na ploše cca 1 m2 , odebrán byl vzorek obsahující zrna fylitu a křemene do 0,5 cm.Vzorek byl rozplaven a jemnozrnná lehčí frakce jevící se jako možná surovina k přípravě barviva či pigmentu upravena a předána do laboratoří k analýzám.Průzkum druhé oblasti s výskytem tmavě okrových až červenohnědých jílů, dle rešerše se nalézajících na poli SV od obce nemohl být po dobu vegetace pěstovaných zemědělských plodin proveden. Rekognoskací terénu mezi obcemi Bílenec a Nezabylice byl zjištěn průběh výchozových partií rudohnědých až hnědě-červených jílovitých sedimentů náležejících k severnímu okraji poměrně širokého lemu výchozových partií pestrého vulkanogenního souvrství v podloží hnědouhelné sloje.Ověřená délka činí kolem 1250 m. šířka 200 – 500 m.Ve východní části zájmového území byl v rámci prováděného povrchového průzkumu odebrán vzorek jílovité zeminy červeno-hnědé barvy těsně pod orničním profilem.Upravený vzorek suroviny byl předán do laboratoří VÚHU k základním analýzám fyzikálněmechanických vlastností zrnitostním rozborům, určení mineralogického složení pro posouzení vhodnosti použití suroviny pro přípravu pigmentů, barvítek a pálené keramicky.Vzorek o hmotnosti cca 50 kg je sušen a po podrcení budou provedeny technologické zkoušky separace pigmentu.Z prvních získaných výsledků kvantitativních analýz se ukazuje, že surovina obsahuje rozptýlený hematit, kaolinit, anatas, goethit a křemen.Zrnitostní podíl nadsítného + 0,063 kolísá mezi 15 až 25 %hm.Zkoušky na keramické suroviny dle ČSN 72 1565 jsou ve stadiu provádění pevnostních zkoušek a dlouhodobých testů nasákavosti a mrazuvzdornosti.Výpal střepu zkušebních tělísek byl proveden při teplotách 950oC, 1050oC a 1250o Spolu s touto činností byla věnována pozornost korelaci profilů průzkumných vrtů zájmové oblasti s výskytem vulkano-detritického souvrsví jehož sedimentární jílovitá facie je nositelem suroviny vhodné pro výrobu pigmentů případně keramiky. Bylo potvrzeno, že rozšíření této polohy pokračuje i směrem na JZ, Z a J od Střezova.

83

84

DÍLČÍ CÍL V 005 - DEMINERALIZAČNÍ TECHNOLOGIE ÚPRAVY DŮLNÍCH VOD - NÁVRH KOMPLEXNÍ METODIKY

Rešerše dostupných podkladů a dat II.etapa 1.7. – 30.9.2006 Jiří VIDLÁŘ, Radmila KUČEROVÁ, Silvie HEVIÁNKOVÁ, Vojtěch VÁCLAVÍK, Lucie JAVŮRKOVÁ, Josef HALÍŘ

Mostecká uhelná, a.s., Most V období od 1.8. až 25.8.2006 probíhalo odebírání surové důlní vody z velkolomu Československé armády (ČSA) v dobývacím prostoru Mostecké uhelné společnosti (MUS), přesněji z jímky pomocné čerpací stanice číslo 2. Do této jímky stéká důlní voda samospádem a dále je výtlačným systémem vedena na úpravnu důlních vod, kde se hromadí ve směšovací nádrži a následně prochází procesem úpravy a poté je vypouštěna do recipientu Bílina. Při těchto odběrech spolupracovala firma Humeco,a.s.. Tato společnost má za úkol zajišťovat odvodňování lomů na lokalitách MUS (čerpání důlních, povrchových a podzemích vod, přestavby čerpacích stanic a jejich obsluhu, zajišťování provozu čistíren odpadních vod). Tato odebraná důlní voda s nadlimitními koncentracemi síranů byla průběžně v laboratoři poskytnuté Výzkumným ústavem pro hnědé uhlí v Mostě.

zpracovávána

Obrázek 1. Těžební lokality v severočeské pánvi Cílem bylo provést srážení síranů a získat tzv. alkalizační kal a ettringit, který bude dále využit pro výzkumné účely v laboratořích Institutu environmentálního inženýrství Vysoké školy báňské – technické univerzity Ostrava. Koncentrace síranů byla stanovena pomocí analytických testovacích pásků pro detekci a částečné stanovení síranových iontů Merckoquant 10019 firmy Merck. Koncentrace síranových iontů se pohybovala v rozmezí 1600 mg.l-1 - 1800 mg.l-1, pH bylo v rozmezí od 2,84 do 3,27. Postup pro srážení síranů: Do důlní vody byl dávkován hydroxid vápenatý za účelem úpravy pH nad 12, 4. Důlní voda s přidaným hydroxidem vápenatým byla míchána 15 minut a poté bylo přeměřeno pH, pro kontrolu, zda bylo dosaženo potřebné pH. Takto vzniklý alkalizační kal, který má dobré sedimentační vlastnosti, se usadil. Odsazená voda byla odčerpána a 30 minut míchána s krystalickým hlinitanem sodným s obchodním názvem Chemanal 11 firmy Chemax,s.r.o., Žiar nad Hronom. Vznikl ettringit bílé barvy s nízkou sedimentační schopností. Přebytečná voda byla odfiltrována pomocí filtrační plachetky. Přesto, že alkalizační kal sedimentuje bez obtíží, byl i tento pro odstranění přebytečné vody a usnadnění transportu přefiltrován přes filtrační plachetku.

85

Po převozu vzorků do laboratoří VŠB-TUO byly tyto homogenizovány a následně odvodněny do rypného stavu pomocí vývěvy a Büchnerovy nálevky. Tyto vzorky budou dle potřeby ještě dále sušeny a drceny. S důlní vodou ze stejné lokality se pracovalo v laboratořích Institutu environmentálního inženýrství od července letošního roku. Cílem bylo opět vytvořit ettringit a ten dále použít pro výzkum možností odstranění měďnatých kationů z vodního prostředí. Pracovní postup tvorby ettringitu byl stejný jako výše uvedený postup v Mostě. Pracovalo se tedy s důlní vodou, která byla odebrána v květnu 2006 ve zmíněné lokalitě velkolomu ČSA. Sírany byly stanoveny na 1755 mg.l-1 a pH se pohybovalo od 2,5 do 2,6.

Obrázek 2. Čerstvý ettringit po vysušení pomocí vývěvy a Büchnerovy nálevky

Vzniklý čerstvý ettringit byl vysušen pomocí vývěvy do rypného stavu a dále byl sušen v sušárně při 105oC a následně podrcen. S různými dávkami vysušeného a podrceného ettringitu byly prováděny testy s modelovou vodou o koncentraci měďnatých kationtů 1000 mg.l-1. Po 30 minutách míchání byl vzorek přefiltrován a byla stanovena koncentrace Cu2+ iontů ve filtrátu. Tabulka 1. Odstranění Cu2+ z modelové vody Koncentrace Cu2+ Barva suspenze Barva ve filtrátu [ mg.l-1] filtrátu 295,49 Zelenomodrá Čirá 206,52 Zelenomodrá Čirá 68,31 Světle zelená Čirá 30,18 Světle modrá Čirá 25,42 Světle modrá Čirá 20,65 Světle modrá Čirá

Dávka ettringitu[g] 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Úbytek Cu2+[%] 70,5 79,3 93 97 97,5 98

295,49

300 250 [mg.l-1]

Koncentrace Cu2+ ve filtrátu

350

206,52

200 150 100

68,31

50

30,18

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

25,42

4

Dávka ettringitu [g]

Graf 1. Odstranění Cu2+ z modelové vody

86

20,65

4,5

5


V současné době probíhají s tímto materiálem další testy a pokusy v laboratořích Institutu environmentálního inženýrství. Ověření možnosti využití směsného ettringitového kalu v sádrových směsích A. Složení experimentální sádrových směsí V tab. 2 je prezentováno složení experimentálních sádrových směsí na bázi směsného ettringitového kalu. Tabulka 2. Složení testovaných směsí SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 a SG6 Experimentální sádrová směsi SG1 750

Sádra šedá Směsný ettringitový kal (lokalita Most) Voda Vodní součinitel

577,5 0,77

SG2 731,25 18,75 (2,5 %) 577,5 0,77

Množství složky v (g) SG3 SG4 712,50 693,75 37,5 53,25 (5 %) (7,5 %) 577,5 577,5 0,77 0,77

SG5 675 75 (10 %) 577,5 0,77

V rámci třetí etapy výzkumného centra bylo navrženo celkem 6 experimentálních směsí (SG1 – SG6) na bázi sádrové pojivo – směsný etringitový kal. Procentuální náhrada sádrového pojiva směsným ettringitovým kalem z lokality Most byla provedena v 2,5 %, 5 %, 7,5 %, 10 %, 12,5 % hmot. B. Úprava směsného ettringitového kalu z lokality MOST Postup úpravy směsného etringitového kalu (dále jen směsný kal) byl následující: 1. nejdříve byl směsný kal vysušen při 90 °C, a byl zjištěn obsah sušiny. Směsný kal obsahoval 23,94 % sušiny; 2. vysušený směsný kal byl ručně podrcen a následně pomlet na laboratorním vibračním mlýnu V M 4, výrobce OPS Přerov. Doba mletí činila 45 s; 3. následovalo ruční třídění na laboratorním kruhovém sítu okatosti 0,25 mm na zrnitost pod 0,25 mm. Výsledkem výše uvedené úpravy byla sypká, jemně zrněná, pevná látka, s mírně okrovým nádechem. C. Ověření fyzikálně mechanických vlastností experiemntálních sádrových směsí Stanovení fyzikálně mechanických vlastností experimentálních sádrových směsí na bázi směsného ettringitového kalu bylo provedeno v souladu s ČSN 72 2301 Sádrová pojiva a ČSN EN 13279-2 Sádrová pojiva a sádrové malty pro vnitřní omítky – Část 2: Zkušební metody. C.1 Stanovení konzistence Normální konzistence je charakterizována průměrem roztečení sádrové kaše po zvednutí válce (viz obr. 4). Průměr roztečení musí být 180 mm ± 5 mm. Přesný postup zkoušky je popsán v ČSN 72 2301. Konzistence experimentálních sádrových směsí je uvedena v tab. 3

Obrázek 4. Válec pro zjištění konzistence sádrové směsi

87

Tabulka 3. Konzistence experimentálních sádrových směsí

Experimentální sádrové směsi

SG1

SG2

SG3

SG4

SG5

Průměr roztečení (mm)

180,1

180,4

16,2

14,5

14,4

Z tab. 3 je patrné, že při zvýšení náhrady sádrového pojiva směsným ettringitovým kalem (od 5-ti % náhrady) dochází ke snížení konzistence sádrové směsi, což prezentují experimentální směsi SG3 až SG5. C.2 Stanovení počátku a doby tuhnutí Počátek a doba tuhnutí všech experimentálních směsí byla zjištěna Vicatovým přístrojem. Vycházelo se z odporu, který kladla tuhnoucí směs vnikání jehly o Ø 1,1 ± 0,02 mm. Přesný postup zkoušky je popsán v ČSN 72 2301. Výsledky zkoušky jsou uvedeny v tab. 4. Tabulka 4. Stanovení počátku a doby tuhnutí SG1

SG2

SG3

SG4

SG5

Počátek tuhnutí (min.)

12

12

12,30

12,30

9,30

Konec tuhnutí (min.)

19

20

22,30

23,30

19,30

Doba tuhnutí (min.)

7

8

10

11

10

Experimentální sádrové směsi

Na základě výsledků uvedených v tab. 4 můžeme konstatovat, že se vzrůstající náhradou sádrového pojiva směsným ettringitovým kalem nedochází výrazně k ovlivnění počátku tuhnutí sádrových směsí s výjimkou směsi SG5. Dochází však k prodloužení doby tuhnutí, což je patrné u směsí s obsahem směsného kalu (SG2, SG3, SG4, SG5). Tuto skutečnost lze s největší pravděpodobností vysvětlit tím, že směsný kal ve směsi nepůsobí jako krystalizační centra, čímž se prodlužuje krystalizace dihydrátu tuhnoucí směsi. Podílí se tedy na prodlužování, tzv. indukční periody tuhnutí sádrových směsí. C.3 Stanovení pevnostních parametrů Stanovení pevnostních parametrů bylo provedeno v souladu ČSN EN 13279-2. Byla zjišťována pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku experimentálních sádrových směsí. C.3.1 Stanovení pevnosti v tahu za ohybu Podstat zkoušky spočívala ve stanovení potřebné síly ke zlomení zkušebního trámečku o rozměrech 160 x 40 x 40 mm, uloženého na podpěrách vzdálených od sebe 100 mm viz obr. 2. Pevnost v tahu za ohybu byla vypočtena ze vztahu:

PF = 0,00234 ⋅ P , kde PF

- pevnost v tahu za ohybu, v N/mm2;

P

- průměrná hodnota maximálního zatížení nejméně ze tří naměřených hodnot , v N.

Výsledky zkoušek pevnosti v tahu za ohybu experimentálních sádrových směsí na bázi směsného ettringitového kalu stáří po 2 hod. jsou uvedeny v tab. 5. a obr. 5. C.3.2 Stanovení pevnosti v tlaku Podstat zkoušky spočívala ve výpočtu pevnosti v tlaku ze zatížení, které způsobilo porušení zkušebního tělesa. Jednalo se o části zkušebních těles zlomených při zkoušce v ohybu na ploše 40 mm x 40 mm bočních stran, tj. na plochách, které byl ve styku se stěnami formy.

88


Pevnost v tlaku Rc se vypočetla ze vztahu:

Rc =

Fc , kde 1600

Rc

- pevnost v tlaku , v N/mm2;

Fc

- nejvyšší zatížení při němž došlo k porušení , v N;

16000 = 40 mm x 40 mm Výsledky zkoušek pevnosti v tlaku experimentálních sádrových směsí na bázi směsného ettringitového kalu stáří 2 hod. a po 7 dnech jsou uvedeny v tab. 5. a obr. 5. Tabulka 5 Pevnostní parametry experimentálních směsí SG1 až SG6 po 2 hodinách a 7 dnech stáří Pevnost (N/mm2) v tahu za ohybu v tlaku

Experimentální směsi SG2 SG3 Stáří 2 hod. 1,39 1,31 2,64 2,48

SG1 1,24 2,18

SG4

SG5

1,41 2,83

1,40 2,71

3

Pevnost (MPa)

2,5 2

1,5

1

0,5

0 0

2,5

5

7,5

10

Náhrada sádry směsným ettringitovým kalem (hmot. %) tah za ohybu (stáří 2 hod.)

tlak (stáří 2 hod.)

Obrázek 5. Pevnostní charakteristiky experimentálních směsí na bázi směsného ettringitového kalu

Z obr. 5 a tab. 5 je patrné, že se zvyšující se náhradou sádrového pojiva směsným ettringitovým kalem dochází po 2 hodinách stáří ke zvyšování jak pevnosti v tlaku, tak i pevnosti v tahu za ohybu. Zvýšení pevnosti v tlaku oproti pevnosti komparační směsi (SG1) je u směsi SG2 o 21,1 %, SG3 o 13,76 %, SG4 o 29,8 % a SG5 o 24,3 %. Zvýšení pevnosti vtahu za ohybu oproti pevnosti komparační směsi (SG1) je u směsi SG2 o 12,1 %, SG3 o 5,6 %, SG4 o 13,7 % a SG5 o 12,9 %.

89

Sokolovská uhelná, právní nástupce, a.s., Sokolov Ve dnech 18.7. a 19.7. 2006 byly ve společnosti Sokolovská uhelná,a.s. odebírány vzorky důlních vod. Sokolovská uhelná – současný stav V současné době jsou činné povrchové lomy Družba a Jiří. Hlubina Jiří je uzavřena, přičemž vyvěrající důlní vody jsou čerpány do ÚDV Svatava. Do této úpravny jsou čerpány i důlní vody z lomu Medard, který je v současnosti zavážen a předpokládá se hydrorekultivace tohoto lomu – koupaliště včetně využití pro jachting. Lomy Marie a Lomnice jsou nečinné. Zrekultivovány jsou lom Michal - koupaliště Michal a výsypka Silvestr - golfové hřiště Odběr vzorků důlních vod Celkem bylo odebráno 7 vzorků důlní vody, a to z ÚDV Svatava, kde jsou upravovány důlní vody z lomu Medard a z hlubiny Jiří, a dále vzorky vod z povrchového lomu Jiří. Odběr vzorků z ÚDV Svatava Na úpravnu jsou vedeny důlní vody z lomu Medard a z hlubiny Jiří v poměru 3:1. Nyní je přítok 230:90 l.s-1. Vzorek DV 1 - odtok z ÚDV Svatava. Vzorek DV 2 - přítok na ÚDV z lomu Medard. Vzorek DV 3 - přítok na ÚDV z hlubiny Jiří. Jak již bylo uvedeno, lom Medard by měl být po rekultivaci využíván jako koupaliště. Společnost Sokolovská uhelná,a.s. bude do koupaliště odebírat jednak vodu z řeky Ohře, a dále mají zájem použít upravenou vodu z ÚDV Svatava. Ta ovšem nesplňuje limitní koncentrace pro vody, které jsou využívány nebo u kterých se předpokládá jejich využití pro koupání osob, v několika ukazatelích. Za obzvlášť problematický lze považovat obsah síranových iontů. Z tohoto důvodu byly první experimenty, prováděné na řešitelském pracovišti, orientovány na desulfataci vstupní vody, vybrané výsledky jsou uvedeny v tabulce č.6. Postup desulfatace je následovný: - alkalizace důlní vody na pH=12,4-12,6 hydroxidem vápenatým, - chemické srážení hlinitými ionty, které jsou dávkovány ve formě hlinitanu sodného a oddělení vzniklého kalu sedimentací a filtrací. Upravená voda je s vysokou účinností zbavena síranových iontů. pH této vody je v silně alkalické oblasti, proto je nutná, při použití této technologie v praxi, následná neutralizace desulfatované vody kapalným CO2 a oddělení vzniklého neutralizačního kalu sedimentací a filtrací. Koncentrace síranů ve vstupní vodě, která byla připravena smícháním důlních vod z lomu Medard a hlubiny Jiří v poměru 3:1, byla 1124 mg.l-1 při pH 6,09. Pokusy byly prováděny v objemu 1l vzorku.

90

číslo pokusu

Ca(OH)2

1 2 3 4 5 6 7 8

g.l-1 3,6 4 4,4 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6

Tabulka 6. Výsledky desulfatace AlR-F pH po 30 min. míchání (filtrát) ml.l-1 4 12,38 4 12,42 4 12,47 4 12,62 3 12,59 2,6 12,55 2,4 12,58 2,2 12,58

Obsah iontů SO42ve filtrátu mg.l-1 657,5 340 265 64,4 44,6 57 11 22,4


Důlní voda z lomu Medard obsahuje 1263 mg.l-1 síranových iontů a z hlubiny Jiří pouze 580 mg.l-1. Tyto vody jsou na vstupu do ÚDV smíchány v poměru 3:1. Úpravu lze zjednodušit tím, že by se tyto vody přiváděly odděleně, důlní voda z lomu Medard by byla upravena výše uvedeným postupem, přičemž by došlo ke snížení síranů na koncentraci max. 100 mg.l-1 . Poté by byla tato vyčištěná voda smíchána se surovou důlní vodou z hlubiny Jiří v poměru 3:1, dále by následovala úprava pH za vzniku neutralizačního kalu za současného splnění limitní koncentrace pro síranové ionty. Vzorek DV 4 - z povrchového lomu Jiří. Problematická je koncentrace NL. Voda je upravována tak, že je vedena na první usazovací nádrž za níž následuje druhá UN. Takto vyčištěná voda je vypouštěna do Ohře. Vzorek DV 5 – z povrchového lomu Jiří s vysokým obsahem Fe (cca 70 mg.l-1), Mn (cca 8 mg.l-1) a pH 2,64. Voda je po úpravě pH neutralizací přečerpávána do Panského rybníka. Neutralizace je ovšem nedostačující, protože koncentrace Mn je i po úpravě vysoká. Podle výsledků experimentů, prováděných na řešitelském pracovišti lze konstatovat, že ke snížení koncentrace Mn pod 0,5 mg.l-1 z původních 8 mg.l-1 dochází při vyšším pH – cca 9,5, které bylo dosaženo dávkováním hydroxidu vápenatého (1g na 1 litr upravované důlní vody) za současného míchání na míchací koloně při 150 ot.min-1 (viz tab. 7, pokus 6). Další experimenty budou zaměřeny na použití oxidačního činidla (peroxidu vodíku) před alkalizací hydroxidem vápenatým. Použitím tohoto činidla bude pravděpodobně, k dosažení limitní koncentrace Mn v upravené vodě, potřeba menší dávky Ca(OH)2 a tedy i pH nižšího než 9,5. číslo pokusu 1 2 3 4 5 6

Tabulka 7. Výsledky odmanganování Ca(OH)2 ot. min-1 pH po 15 min. míchání g.l-1 0,8 100 7,70 0,8 150 8,51 0,9 100 8,57 0,9 150 8,78 1,0 100 9,36 1,0 150 9,48

Celkový Mn mg.l-1 5,08 1,9 2,66 1,89 1,44 0,42

Vzorek DV 6 - podzemní voda, která vytéká tlakem v lomu Jiří.Tato voda by hypoteticky mohla být využita jako voda minerální, proto budou v následné etapě sledovány v tomto vzorku vody ukazatele organického, anorganického a bakteriologického znečištění. Vzorek DV 7 – v lomu Jiří jsou pod výsypkami drenáže, které odvádí důlní vodu. Drenáže jsou svedeny do jedné centrální drenážní trubky. Tato DV je velmi agresivní, proto se často musí měnit čerpadla. Vody jsou čerpány do retenční nádrže, kde se ředí ostatními důlními vodami, čerpanými z povrchového lomu Jiří. Tato agresivní důlní voda bude v následné etapě upravována v laboratoři řešitelského pracoviště. Shrnutí: V této etapě byly odebírány vzorky důlních vod a byla provedena rekognoskace sledované lokality. Ve vzorcích důlních vod č. 1, 2 a 3 z úpravny důlních vod Svatava, které obsahují vysokou koncentraci síranových iontů, byly na řešitelském pracovišti prováděny pokusy desulfatace z důvodu potenciální možnosti využívání těchto vod ke koupání. Ve vzorku důlní vody č. 5 z povrchového lomu Jiří je vysoký obsah manganu, proto bylo testováno odmanganování. V následující etapě budou prováděny další experimenty s výše uvedenými vzorky důlních vod, dále budou odebrány nové vzorky důlních vod z lomu Družba.

91

92

DÍLČÍ CÍL V-006 – DOSÁHNOUT VÝSLEDKŮ UMOŽŇUJÍCÍCH APLIKACI V PRAXI S OHLEDEM NA EKONOMICKÉ PARAMETRY NAVRHOVANÝCH VÝSTUPŮ

METODIKA EKONOMICKÉHO HODNOCENÍ - 3. čtvrtletí 2006 Jaroslav DVOŘÁČEK, Michal VANĚK Úvod V návaznosti na řešení ve 2. čtvrtletí 2006 pokračovaly práce ve 3. čtvrtletí roku 2006 ve stejné struktuře úkolů, která byla vytvořena vzhledem k charakteru jednotlivých průmyslových aplikací jejich sloučením do tří následujících skupin : a) Využití materiálů na bázi průmyslových odpadů (V 003) b) Využití netradičních surovin (V 001, V 002, V 004) c) Úprava důlních vod (V 005)

ad a) Využití materiálů na bázi průmyslových odpadů Věcnou podstatou řešení projektu V 003 je hledání nových způsobů využití velkoobjemových průmyslových odpadů, které jsou dnes likvidovány ukládáním na povrchových skládkách, ale z nichž lze vytvářet sanační a jiné stavební směsi a rekultivační výplňové a posypové směsi na bázi vedlejších energetických produktů a jiných velkoobjemových průmyslových odpadů. Tato hydraulická směs představuje v zásadě betonovou směs skládající se z klastického materiálu (např. odpad z úpravy uhlí), pojiva (např. returní prach z výroby cementu, popílek, energosádrovec) a vody. Voda umožňuje dosáhnout určité tekutosti směsi a její dopravu na místo uložení, zároveň také průběh procesů vedoucích ke ztuhnutí hydraulické směsi. V tomto procesu dochází k vycezení a odčerpání vody s možností jejího znovupoužití. Podíl vody v hydraulické směsi nevykazuje velkou variabilitu a následující úvahy lze vztahovat na bezvodý stav vytvářených směsí. Dalším důvodem pro úvahy o bezvodé směsi je skutečnost, že náklady použité v praxi při vytváření zakládkových směsí pro likvidaci hlubinného dolu byly vztahovány k množství zpracovaných průmyslových odpadů v bezvodém stavu. Důvodem byla evidence odebraných množství průmyslových odpadů a průkaznost jejich zpracování a uložení do hlubinného dolu při jeho likvidaci. Výroba a použití sanačních, stavebních resp. rekultivačních směsí (dále budeme používat pojem zakládkové směsi) je spojena s vyřešením dvou stěžejních skupin problémů: - tvorba zakládkových směsí s požadovanými parametry (pevnost v tlaku, ekologická nezávadnost); - ekonomická efektivnost, tj. nulový nebo kladný hospodářský výsledek při podnikání založeném na výrobě a použití zakládkových směsí. První skupina problémů se týká výběru vhodných průmyslových odpadů a pojiv a nalezení receptury směsi, jejíž parametry vyhovují předpokládanému použití, což je jádrem věcného řešení projektu. Ekonomická efektivnost při výrobě a použití zakládkových směsí vychází ze skutečnosti, že tento proces je spojen s výnosy i náklady. Výnosy jsou tvořeny především platbami za odběr průmyslových odpadů od jejich původců, případně do nich lze zahrnout úsporu určitých výdajů, které ušetří podnikatelský subjekt při použití zakládkových směsí – např. úspory za sanaci povrchu nebo úspory za čištění vytékajících vod při založení podzemních prostor. Náklady jsou spojeny s dopravou, zpracováním a uložením zpracovaných průmyslových odpadů včetně režijních nákladů fixního charakteru spojených s činností zpracovatele průmyslových odpadů. Při výpočtu výnosů vyplývajících z plateb za odběr průmyslových odpadů ke zpracování je nutno uvážit, že zakládková směs je zpravidla tvořena více komponentami charakteru průmyslových odpadů i pojiva, přičemž ceny za odběr těchto průmyslových odpadů se liší, resp. pojivo někdy musí být nakupováno, takže bude mít charakter záporné ceny. S určitým zjednodušením lze předpokládat, že zakládková směs bude dvousložková (průmyslový odpad a pojivo) nebo třísložková (dva druhy průmyslových odpadů a pojivo).

93

Dvousložková směs Označíme-li :

k1 ... podíl pojiva v jednotce směsi (např. desetinné číslo) k 2 ... podíl odpadu v jednotce směsi (např. desetinné číslo), pak pro jednici vytvořené směsi v bezvodém stavu platí:

k1 + k 2 = 1

(1)

Odebere-li zpracovatel průmyslových odpadů jednotku tohoto odpadu (např. 1 tunu) od původce tohoto odpadu, určeme, kolik zakládkové směsi lze z této jednotky vyrobit. Můžeme vyjít z představy, že z jednotky průmyslového odpadu použijeme v „první várce“ takové množství, které odpovídá podílu odpadu k 2 v jednotce vyrobené směsi. Z jednotky průmyslového odpadu tak zůstává nezpracováno

množství (1 − k 2 ) odpadu, které musí být zpracováno ve „druhé várce“. Toto množství odpadu má mít ve výsledné směsi stejný podíl, jaký byl stanoven recepturou směsi a který je totožný s podílem v „první várce“, tedy podíl k 2 . Znamená to, že k množství odpadu (1 − k 2 ) z jednotky odpadu musí být přidáno tolik pojiva, aby ve výsledné směsi vytvořilo podíl pojiva k1 . Lze tedy psát:

pojivo k1 x = = odpad k 2 (1 − k 2 ) Pak množství pojiva ve „2. várce“: x =

(2)

k1 (1 − k 2 )

(3)

k2

Při zpracování jednotky průmyslového odpadu (např. 1 t) tedy vznikne následující množství směsi: 1. várka:

k1 jednotek pojiva + k 2 jednotek odpadu = 1 jednotka směsi

(4)

2. várka:

k1 (1 − k 2 )

⎡ k1 ⎤ + 1⎥ jednotek směsi ⎣ k2 ⎦

(5)

⎡ 1 − k2 ⎤ ⎡ k1 ⎤ k1 ⎢1 + ⎥ jednotek pojiva + 1 jednotka odpadu = 1 + (1 − k 2 ) ⎢ + 1⎥ jednotek směs k2 ⎦ ⎣ ⎣ k2 ⎦

(6)

k2

jednotek pojiva + (1 − k 2 ) jednotek odpadu = (1 − k 2 ) ⎢

celkem:

Úpravou výrazu pro celkové množství směsi lze dojít ke vztahu, že zpracováním jednotky

⎛

průmyslového odpadu vznikne při dvousložkové směsi celkem ⎜⎜1 +

⎝

k1 k2

⎞ ⎟⎟ jednotek zakládkové směsi. (7) ⎠

Konkrétně, předpokládáme-li podíl pojiva ve směsi k1 = 0,25 , podíl průmyslového odpadu ve směsi

k 2 = 0,75 a jednotkou je jedna tuna, pak lze určit:

94


1. várka: 0,250 t pojiva + 0,750 t odpadu = 1,000 t směsi Do druhé várky tak zbývá 250 kg odpadu a množství pojiva lze určit:

pojivo 0,250 x = = odpad 0,750 0,250

x=

0,250 ≐ 0,083 t pojiva 3

(8)

2. várka: 0,083 t pojiva + 0,250 t odpadu = 0,333 t směsi celkem: 0,333 t pojiva + 1,000 t odpadu = 1,333 t směsi V řadě případů je pojivem další průmyslový odpad (např. popílek), kterého se jeho původce zbavuje za úplatu. Při zpracování jednotky průmyslového odpadu je pak dosažena průměrná cena za odběr průmyslových odpadů, která je váženým aritmetickým průměrem ceny za odběr pojiva a za odběr průmyslového odpadu. Tedy:

⎡ 1 − k2 ⎤ k1 ⎢1 + ⎥ ⋅ c p + 1 ⋅ c0 k2 ⎦ ⎣ cø = = k1 ⋅ c p + k 2 ⋅ c 0 k1 1+ k2

[Kč/t]

cø ...

průměrná cena dosažena při zpracování jednotky průmyslového odpadu

cp ...

cena za odběr průmyslového odpadu s charakterem pojiva

co ...

cena za odběr průmyslového odpadu

(9)

Chceme-li určit tržby (výnosy) při zpracování jednotky průmyslového odpadu, použijeme pouze čitatel předchozího vztahu, tedy:

⎡ 1 − k2 ⎤ k1 ⋅ c p + 1 ⋅ c0 V j = k1 ⎢1 + ⎥ ⋅ c p + 1 ⋅ c0 = k2 k2 ⎦ ⎣

V j ...

[Kčt]

(10)

výnosy při zpracování jednotky průmyslového odpadu

Třísložková směs Označíme-li: k1 ...

podíl pojiva v jednotce směsi (např. desetinné číslo)

k2 ...

podíl odpadu O2 v jednotce směsi (např. desetinné číslo)

k3 ...

podíl odpadu O3 v jednotce směsi (např. desetinné číslo), přičemž odpad O3 bude označován jako dominantní, s nejvyšším podílem ve směsi,

pak pro jednici vytvořené směsi v bezvodém stavu platí: k1 + k2 + k3 = 1 Pro zachování struktury směsi by měly být konstantní poměry mezi pojivem a jednotlivými průmyslovými odpady a mezi oběma průmyslovými odpady. Jestliže tedy zpracovatel průmyslových odpadů odebral ke zpracování jednotku odpadu O3, musí zároveň odebrat k2/k3 jednotek odpadu O2. Zpracování opět proběhne ve dvou „várkách“.

95

1. várka: k1 jednotek pojiva + k2 jednotek odpadu O2 + k3 jednotek odpadu O3 = 1 jednotka směsi pro 2. várku zbývá: (1 – k3) jednotek odpadu O3

⎛ k2 ⎞ k ⎜⎜ − k 2 ⎟⎟ jednotek odpadu O2 = 2 (1 − k 3 ) odpadu O2 k3 ⎝ k3 ⎠

(11)

Ve 2. várce musíme zpracovat (1− k3) jednotek odpadu O3 a vytvořit směs s původními parametry (k1, k2, k3), znamená to, že ve 2. várce použijeme tolik odpadu O2, aby jeho podíl k množství (1−k3) jednotek odpadu O3 byl stejný jako podíl odpadů O2 a O3 ve směsi vytvořené v 1. várce, tedy k2 : k3. Zároveň musíme přidat tolik pojiva, aby jeho podíl k množství (1 − k3) jednotek odpadu O3 byl stejný jako podíl pojiva a odpadu O3, ve směsi vytvořené v 1. várce, tedy k1 : k3. Pak: -

množství pojiva pro dodržení poměru k odpadu O3 :

k x pojiva pojivo = 1 = (1 − k 3 ) odpad O3 k 3

k 1 (1 − k 3 ) jednotek pojiva k3

x= -

(12)

(13)

množství pojiva pro dodržení poměru k odpadu O2 :

k1 x pojiva = k2 ⎛ k2 ⎞ ⎜⎜ − k 2 ⎟⎟ ⎠ ⎝ k3 x=

k1 k2

(14)

⎛ k2 ⎞ k ⎜⎜ − k 2 ⎟⎟ = 1 (1 − k 3 ) jednotek pojiva ⎝ k3 ⎠ k3

(15)

Množství pojiva určované ve vztahu k průmyslovému odpadu O2 i O3 vyšlo shodné, což ukazuje na správnost výpočtu. 2. várka:

k1 (1 − k 3 ) jednotek pojiva + k 2 (1 − k 3 ) odpadu O2 + (1 − k 3 ) odpadu O3 k3 k3 Výše uvedený součet lze upravit na výraz

(1 − k 3 ) k3

(16)

(17)

Celkově při zpracování jednotky dominantního průmyslového odpadu O3 se použije : Pojivo:

k1 +

k1 (1 − k 3 ) = k1 jednotek pojiva k3 k3

Odpad O2 : k 2 +

96

k2 (1 − k 3 ) = k 2 jednotek odpadu O2 k3 k3

(18)

(19)


Odpad O3: k 3 + (1 − k 3 ) = 1 jednotka odpadu O3 Celkové množství směsi:

(20)

k1 k 2 1 jednotek zakládkové směsi + +1= k3 k3 k3

(21)

Konkrétně, předpokládáme-li podíl pojiva ve směsi k1 = 0,25, podíl odpadu O2 ve směsi k2 = 0,15 a podíl dominantního odpadu O3 ve směsi k3 = 0,60 a jednotkou je 1 tuna, lze určit: 1. várka: 0,25 tun pojiva + 0,15 tun odpadu O2 + 0,60 tun odpadu O3 = 1 tuna směsi po 1. várce zbývá:

1 – 0,60 = 0,40 tun odpadu O3 0,25 − 0,15 = 0,10 tun odpadu O2, přičemž jeho odebrané množství je

0,15 = 0,25 tun 0,60 množství pojiva pro dodržení poměru k odpadu O3:

x=

0,25 (1 − 0,60) = 0,167 tun pojiva 0,60

(22)

2. várka: 0,167 tun pojiva + 0,10 tun odpadu O2 + 0,4 tun odpadu O3 = 0,667 tun směsi celkem: 0,417 tun pojiva + 0,25 tun odpadu O2 + 1 tuna odpadu O3 = 1,667 tun směsi Celkové množství vyrobené směsi odpovídá vztahu 1/k3 = 1/0,6 = 1,667 Při zpracování jednotky (1 tuny) dominantního průmyslového odpadu O3 za situace, že pojivo má charakter průmyslového odpadu, kterého se jeho původce zbavuje za úplatu, lze určit průměrnou cenu dosaženou za odběr pojiva a průmyslových odpadů O2 a O3 při zpracování jednotky průmyslového odpadu O3:

k1 k ⋅ c p + 2 ⋅ c02 + 1 ⋅ c03 k k3 cø = 3 = k1 ⋅ c p + k 2 ⋅ c02 + k 3 ⋅ c03 1 k3

[Kč/t]

(23)

cø ...

průměrná cena za odběr průmyslových odpadů při zpracování jednotky dominantního průmyslového odpadu O3

cp ...

cena za odběr odpadu s charakterem pojiva

c02 ...

cena za odběr průmyslového odpadu O2

c03 ...

cena za odběr průmyslového odpadu O3

Chceme-li určit tržby (výnosy) při zpracování jednotky průmyslového odpadu O3, použijeme pouze čitatel předchozího zlomku:

Vj = Vj ...

k1 k ⋅ c p + 2 ⋅ c02 + 1 ⋅ c 03 k3 k3

[Kč]

(24)

výnosy při zpracování jednotky průmyslového odpadu O3. 97

Stanovení hospodářského výsledku Hospodářský výsledek za období (např. za měsíc, za rok) je ovlivněn řadou faktorů. Jestliže apriorně předpokládáme dostupnost průmyslových odpadů a pojiva, stejně jako dostatečné prostory pro použití vyrobených zakládkových hmot, bude východiskem ekonomického hodnocení dosažitelná výrobní kapacita, tedy kapacita výrobní technologické linky a s ní propojena kapacita zakládání. Tuto výrobní kapacitu určenou jako množství zpracovaných průmyslových odpadů, a tedy i množství vyrobené zakládkové směsi v bezvodém stavu označme jako Q, její rozměr budou tuny za období (měsíc, rok). Tato kapacita závisí na konstrukci technologické linky (technický výkon) a na disponibilním časovém fondu za období (časový fond), který je určen směnností a plánovanými prostoji. Z této disponibilní kapacity Q lze určit množství použitého pojiva a průmyslových odpadů, a to zvlášť pro dvousložkové a třísložkové směsi s využitím odvozených vztahů. Z množství použitých odpadů a pojiva za období lze odvodit výnosy za odběr průmyslových odpadů resp. pojiva, z množství vyrobené a založené směsi lze odvodit náklady s těmito činnostmi spojené. Následně lze tak určit hospodářský výsledek. Množství použitých odpadů – dvousložková směs Jestliže při zpracování jednotky průmyslového odpadu vznikne (1 + k1 / k2) jednotek směsi, pro výrobu Q jednotek směsi za období potřebujeme

Q jednotek průmyslového odpadu = k 2 ⋅ Q jednotek odpadu . 1 + k1 / k 2

(25)

Podobně, jestliže při zpracování jednotky průmyslového odpadu potřebujeme množství pojiva dané vztahem:

⎛ 1 − k2 k1 ⎜⎜1 + k2 ⎝

⎞ ⎟⎟ = k1 ⎠

⎛ k ⎞ ⎜⎜1 + 1 ⎟⎟ = k1 / k 2 , k2 ⎠ ⎝

(26)

pak pro zpracování k2 .Q jednotek průmyslového odpadu potřebujeme Q . k1 jednotek pojiva. Sečtením takto určeného množství zpracovaného průmyslového odpadu a množství použitého pojiva dostaneme hodnotu disponibilní kapacity Q, což odpovídá východisku výpočtu. Množství použitých odpadů – třísložková směs Vyjdeme opět z výroby zakládkové směsi v bezvodém stavu v množství Q. Jestliže při zpracování jednotky průmyslového odpadu O3 vznikne 1 / k3 jednotek směsi, pro výrobu Q jednotek směsi je nutno použít odpadu O3 v množství Q . k3 jednotek. Podobně, jestliže pro zpracování jednotky průmyslového odpadu O3 potřebujeme použít odpadu O2 v množství k2 / k3 jednotek, pak při zpracování Q . k3 jednotek odpadu O3 budeme potřebovat odpad O2 v množství Q . k2 jednotek. Stejně, jestliže pro zpracování jednotky průmyslového odpadu O3 je potřeba k 1 /k3 jednotek pojiva, pro zpracování Q . k3 průmyslových odpadů O3 bude potřeba pojiva v množství Q . k1 jednotek. Součtem množství průmyslového odpadu O3, O2 a pojiva dostaneme disponibilní kapacitu Q jednotek směsi, což odpovídá východisku výpočtu. Stanovení výnosů, nákladů a hospodářského výsledku – dvousložková směs Vyjdeme-li z předpokladu, že pojivo je tvořeno průmyslovým odpadem, kterého se jeho původce zbavuje za úplatu, lze výnosy vyplývající z odběru průmyslových odpadů ke zpracování vyčíslit následovně:

V c = Q . k1 . c p + Q . k 2 . c o Vc ....

[Kč/období]

(27)

celkové výnosy za odběr průmyslových odpadů, význam ostatních symbolů je stejný jako v předchozím textu.

Při stanovení nákladů budeme vycházet z rozdělení nákladů podle vztahu k objemu produkce (vyrobené směsi) na variabilní a fixní. Variabilní náklady budou náklady na dovoz a manipulaci s průmyslovými odpady, které jsou zpravidla zajišťovány z různých zdrojů odpadu, při přepočtu na

98


jednici je označíme nv. Ostatní nákladové položky – při předpokladu stejné disponibilní kapacity v jednotlivých obdobích – může s jistým zjednodušením považovat za relativně fixní. Pak celkové náklady Nc můžeme vyčíslit jako součet nákladů variabilních a nákladů fixních NF.

N c = nv . Q + N F

(28)

Hospodářský výsledek při výrobě a použití dvousložkové směsi lze určit:

HV = Vc − N c = Q . (k1 ⋅ c p + k 2 ⋅ c0 − nv ) − N F

[Kč/období]

(29)

V případě, že pojivo by nebylo tvořeno průmyslovým odpadem, ale bylo by je nutno nakupovat (např. cement), lze je použít do předchozího vztahu se záporným znaménkem, tj. (-cp). Stanovení výnosů, nákladů a hospodářského výsledku – třísložková směs S použitím výše odvozeného vztahu pro tržby (výnos) při zpracování jednotky průmyslového odpadu O3 lze pro zpracování Q . k3 jednotek průmyslového odpadu určit celkové výnosy:

Vc = Q . k1 . c p + Q . k 2 . c02 + Q . k 3 . c 03

[Kč/období]

(30)

Celkové náklady lze vyčíslit:

N c = nv . Q + N F

(31)

Hospodářský výsledek při výrobě a použití třísložkové směsi lze určit:

HV = Vc − N c = Q . (k1 ⋅ c p + k 2 ⋅ c02 + k 3 ⋅ c 03 − nv ) − N F

[Kč/období]

(32)

Maximalizace hospodářského výsledku – dvousložková směs Vyjdeme-li ze vztahu pro hospodářský výsledek odvozený výše, lze provést následující úpravy: HV = Q . (k1 . cp + k2 . c0 − nv) − NF = Q . (cø − nv) − NF = Q . pú − NF pú ...

(33)

příspěvek na úhradu fixních nákladů a tvorbu zisku počítaný jako rozdíl průměrné ceny jednotky směsi a variabilních nákladů jednotky směsi.

Pro maximalizaci hospodářského výsledku lze uvést triviální skutečnosti: - maximalizace výrobní kapacity - minimalizace fixních nákladů - maximalizace příspěvku na úhradu Pro maximalizaci příspěvku na úhradu je nutná: - minimalizace variabilních jednicových nákladů - maximalizace průměrné ceny Vztah pro stanovení průměrné ceny lze upravit následovně:

(

cø = (1 − k 2 ) . c p + k 2 . c o = c p + k 2 c o − c p

)

(34)

Předpokládáme-li, že pojivo má charakter průmyslového odpadu, za jehož zbavení se původce platí,takže cp i co jsou kladné, lze průměrnou cenu maximalizovat za předpokladu: a) stability podílů k1, k2 ve směsi: jakékoli zvýšení cen obou průmyslových odpadů zvedá průměrnou cenu, její maximum je určeno nekonečně velkými hodnotami obou cen. Praktický význam má pouze snaha o maximalizaci cen, které by ovšem měly být nižší než ceny, které musí původci odpadů platit provozovatelům povrchových skládek. b) stability cen cp ; co odpadů pro tvorbu směsi: maximální průměrná cena směsi bude dosažena při maximálně vysokém obsahu průmyslového odpadu k2 ve směsi (s omezením k2 < 1; neboť ve směsi je nutné i pojivo) za předpokladu kladné ceny za odběr průmyslového odpadu i pojiva. Protože pro maximalizaci průměrné ceny je nutné, aby (co− cp) > O, pak co > cp, tedy cena 99

odebraného průmyslového odpadu by měla být vyšší než cena pojiva, což v praxi zpravidla nastává. Důsledkem požadavku maximalizace podílu průmyslového odpadu ve směsi je minimalizace podílu pojiva ve směsi. K tomuto závěru lze dojít i tak, že ve vztahu pro průměrnou cenu nahradíme podíl k2 výrazem (1− k1) a hledáme podmínky pro maximalizaci průměrné ceny. Maximalizace hospodářského výsledku – třísložková směs Zcela analogicky jako u dvousložkové směsi lze i u třísložkové směsi odvodit, že hospodářský výsledek za období je součinem výrobní kapacity za období a příspěvku na úhradu (rozdíl průměrné ceny směsi a jednicových variabilních nákladů), od něhož jsou odečteny celkové fixní náklady. Pro maximalizaci hospodářského výsledku platí obdobné triviální zásady, menší odlišnost je pouze u maximalizace průměrné ceny směsi. Tu lze vyjádřit: cø = k1 . cp + k2 . c02 + k3 . c03

[Kč/jednotka směsi]

(35)

Předpokládáme-li opět, že všechny ceny jsou kladné, tedy pojivo má charakter průmyslového odpadu, za jehož zbavení se původce platí, pak maximalizace ceny může být dosažena za předpokladu: a) stability podílů k1, k2, k3 ve směsi: pro maximalizaci průměrné ceny směsi je nutno usilovat o dosažení co největších cen za odběr pojiva a obou průmyslových odpadů, ovšem s omezením, že tyto ceny by měly být nižší než při ukládání průmyslových odpadů na povrchové skládky. b) stability cen cp; c02; c03 odpadů pro tvorbu směsi: s využitím vztahu k1 + k2 + k3 = 1 lze výraz pro průměrnou cenu směsi upravit do tvaru: cø = cp + k2 (c02 − cp) + k3 (c03 − cp) Při stálosti cen bude platit:

(36)

je-li (c03 − cp) > (c02 − cp) je nutno maximalizovat podíl k3 odpadu O3 ve směsi.

(37)

je-li (c03 − cp) < (c02 − cp) zvýší se průměrná cena zvýšením podílu k2 ve směsi.

(38)

Tento případ nebude dále uvažován, protože odpad O3 byl označen jako tzv. dominantní odpad ve směsi, tedy průmyslový odpad s nejvyšším podílem ve směsi (za neuvedeného předpokladu, že tento podíl vyplývá z nejvyšší dosahované ceny za odběr odpadu O3). Zároveň se akceptuje zkušenost z praxe, že pojivem je zpravidla popílek, jehož cena za odběr je velmi nízká, takže lze také předpokládat, že: c02 > cp

a

c03 > cp

(39)

Pak maximalizace průměrné ceny je spojena se zvyšováním podílu k3 odpadu O3 ve směsi, pochopitelně s omezením k1 + k2 + k3 = 1. Stanovení minimální ceny průmyslového odpadu - dvousložková směs V předchozí části byly hledány cesty, jak maximalizovat hospodářský výsledek z podnikatelské činnosti spočívající v tvorbě a použití zakládkových směsí. Z různých důvodů však také může dojít k situaci, kdy podnikatel se spokojí s tím, že jeho činnost nebude ztrátová – např. pro udržení zaměstnanců a provozu v hospodářsky obtížné situaci, při nedostatku zakázek atd. Řešení této situace má opět řadu triviálních výstupů – mělo by dojít ke snížení variabilních nákladů (např. doprava průmyslových odpadů z bližších zdrojů), ke snížení fixních nákladů (např. úsporami), měl by být zvýšen objem produkce pro zvýšení výnosů (i když v řadě situací jde o pouhou teorii), atd. Vyjdeme-li z předpokladu, že tyto parametry je obtížné měnit, je nejjednodušší cestou hledat takové průmyslové odpady, u nichž platba za jejich odběr ke zpracování umožní dosažení alespoň nulového hospodářského výsledku. Vycházíme přitom ze skutečnosti, že rozsah průmyslových odpadů produkovaných jejich původci je velmi široký a podobně rozsáhlá je i řada receptur vedoucích k vytvoření zakládkových směsí splňujících požadované parametry. Vyjdeme-li ze vztahu pro výpočet hospodářského výsledku u dvousložkových směsí ve tvaru:

100


HV = Q . [k1 . cp + k2 . co − nv] − NF lze při požadavku

(40)

HV ≥ O

dojít ke vztahu:

k1 . c p + k 2 . c 0 ≥

N F + nv . Q Q

(41)

Výraz na pravé straně vztahu jsou jednicové náklady směsi nj, pak lze odvodit:

c0 ≥

n j − k1 . c p k2

(42)

S ohledem na zkušenosti praxe, že pojivem je zpravidla popílek, resp. jiný průmyslový odpad s nízkou cenou za odběr a při znalosti podílů jednotlivých průmyslových odpadů ve směsi vyplývajících z ověřených receptur lze určit minimální cenu průmyslového odpadu co pro tvorbu směsi, která zajistí nulový hospodářský výsledek. Maximální cenou bude platba původce odpadu za odběr pro uložení na povrchovou skládku, což je konkurenční aktivita vůči zpracování průmyslových odpadů. Stanovené rozpětí může být použito pro výběr vhodného průmyslového odpadu. Stanovení minimální ceny průmyslového odpadu – třísložková směs Postup je analogický, východiskem je vztah pro hospodářský výsledek při tvorbě a použití třísložkové směsi:

HV = Q . (k1 ⋅ c p + k 2 ⋅ c02 + k 3 ⋅ c03 − nv ) − N F

(43)

Obdobným postupem lze dojít ke stanovení minimální ceny tzv. dominantního průmyslového odpadu O3.:

c03 ≥

n j − k1 . c p − k 2 . c 02 k3

(44)

Předpokládá se tedy, že pojivo a průmyslový odpad O2 známe a hledáme průmyslový odpad O3 s největším podílem ve směsi, jehož cena za odběr, kterou můžeme dosáhnout, je stejná nebo vyšší než takto určená minimální cena. Předpokladem je znalost cen za odběr průmyslových odpadů k uložení na povrchové skládky, což je nejčastější současný způsob jejich likvidace. Tato cena tvoří horní hranici.

101

ad b)Využití netradičních surovin (V 001, V 002, V 004) Ekonomické hodnocení završuje výzkumnou činnost, neboť ekonomika výroby není něco nezávislého, ale jde v zásadě o odraz technického řešení. Výstupem činnosti Výzkumného centra je relativně široká paleta výrobků, resp. postupů, takže vlastní ekonomické hodnocení musí vycházet z podkladů dodaných spolu s technickým řešením. Následující text uvádí stručný přehled teoretických základů ekonomického hodnocení, z nichž vyplynou požadavky na technické řešitele z hlediska zjištění nezbytných vstupních údajů pro ekonomické hodnocení. Aby bylo možné uplatnit metody hodnotící investici pro posouzení vytvářených produktů, je nezbytné disponovat potřebnými technicko-ekonomickými údaji. Vyjdeme-li z obecného přístupu, pak základním hlediskem pro úspěch podnikatelské aktivity je kladný hospodářský výsledek, tedy zisk. Tato skutečnost vychází i ze zákona č. 513/1991 Sb., obchodní zákoník, ve znění pozdějších předpisů, který ve svém druhém paragrafu definuje podnikání jako soustavnou činnost prováděnou samostatně podnikatelem vlastním jménem a na vlastní odpovědnost za účelem dosažení zisku. Zisku podnik dosahuje, převyšují-li výnosy (přínosy) náklady. Výnosy a náklady jsou tak základním informačním vstupem. Budeme-li uvažovat, že výsledkem výrobního procesu je pouze jediný druh výrobku, ekonomické veličiny a jejich vztahy jsou snadno identifikovatelné a popsatelné, viz. obrázek č. 1 Obrázek č. 1. Analýza hospodářského výsledku při výrobě jednoho typu výrobku

HV

V

c

X

výkon

X

N

q

NP1

+

NP2

+

NP3

+…+

NPn

časový fond

Podíváme-li se na výnosy, jsou dány součinem ceny a objemu produkce. Cena je peněžní částkou, za kterou kupující daný výrobek (popř. službu) kupuje. V podmínkách tržní ekonomiky, resp. ekonomiky smíšené, je konečná cena výrobku určena v podstatě trhem. Jen stěží producent prodá srovnatelný výrobek za cenu, která převyšuje cenu obvyklou na trhu. Výše tržní ceny je velmi úzce spjata s poptávkou, resp. nabídkou daného produktu a je ovlivněna zákonem nabídky a poptávky. Podle tohoto zákona obecně platí jednoduchá a logická pravidla. Kupující (spotřebitelé, zákazníci) mají tendenci nakupovat více se snižující se cenou a naopak prodávající (výrobci, producenti) mají tendenci prodávat více se vzrůstající cenou. Platnost zákona ovlivňuje typ daného výrobku, resp. jeho citlivost na cenu. Je zřejmé, že u méně citlivých výrobků je vliv ceny na výši požadovaného množství menší a naopak. Cena v tržní ekonomice, resp. v tržním mechanismu hraje významnou úlohu. Tržní mechanismus je ve své podstatě regulační systém se zpětnými vazbami na bázi informačních toků o vývoji nabídky a poptávky. A právě cena je nositelkou zpětnovazebné informace o množstvích, která budou nakupována a prodávána.

102


Výrobce však zajímá i cena, za kterou je daný výrobek schopen vyrobit, nebo cena, za kterou produkt vyrábí. Stanovení ceny výrobku (služby) je předmětem cenové kalkulace. Protože výsledkem dílčích výzkumných úkolů budou komerčně využitelné produkty, bude pozornost zaměřena právě na výpočet cen výrobku. Pokud chceme vědět, za kolik jsme schopni výrobek vyrobit, hovoříme o předběžné kalkulaci. A právě ta bude předmětem dalších našich úvah. Výslednou kalkulaci lze provést, jakmile za dané období vyrobíme určitý počet výrobků. Její význam spočívá v nastavení ekonomického zrcadla výrobci. Pohled do zrcadla plní především kontrolní funkci a je jedním z podkladů manažerského rozhodování. Vrátíme-li se k předběžné kalkulaci, její význam je zejména v tom, že umožňuje provést srovnání námi vypočtené ceny s cenou stanovenou trhem. Smysl a dopad této komparace je zcela zřejmý. Bude-li cena srovnatelného výrobku vyšší než cena obvyklá na trhu, pak nezbude než se pokusit hledat úspory nebo opatření (např. v oblasti objemu produkce) a k nim vedoucí cesty tak, abychom byli schopni nabídnout cenu alespoň srovnatelnou. Domníváme se, že správné zacílení by mělo jít ještě dále, a to dosáhnout nižší ceny než nabízí stávající konkurenti. Jedním dechem však nutno dodat, že je nezbytné zachovat standardní nebo lépe ještě lepší kvalitu. Pokud se úspory a cesty nepodaří najít, nezbude než projekt opustit, protože pokračování výroby by bylo ekonomickou „sebevraždou“. Bude-li však vypočtená cena nižší, situace je pro producenta mnohem příznivější. Management si může zvolit mezi dvěma strategiemi. První bude směřovat k tzv. nákladovému vůdcovství. Kdy se producent snaží nabídnout nejnižší cenu na trh a přilákat co nejvíce zákazníků. Jeho mottem je : „Z kapek se skládá moře.“ Druhá strategie bude mířit k odlišení se ostatním konkurentům šíří nabízených služeb, stylem prodeje, vyšší kvalitou apod. Kalkulované náklady totiž vytvořily cenový prostor, kterým by zvýšené náklady mohly být pokryty. Management může také nedělat nic a těžit z vyšší ziskové marže. Je však otázkou, zda z dlouhodobého hlediska a zejména z neustále sílícího konkurenčního boje by takový postoj byl správný. Dosavadní úvahy předpokládaly, že producent přichází na již existující trh. Ale co v případě, kdy producent přichází na trh se zcela novým výrobkem. V této situaci nemůže výrobce cenu konfrontovat s cenou tržní a zvolení cenové strategie pak závisí na přístupu managamentu a jeho firemní a obchodní strategii. Volba správné cenové strategie je závislá na mnoha faktorech. Významně ji však ovlivňuje síla producenta, kterou disponuje proti ostatním konkurentům, jeho odběratelům, dodavatelům, potencionálním novým konkurentů a substitutům. K odhadu sil se používá Porterův model (analýza pěti prvků konkurenčních sil). Z výše popsaného jednoznačně vyplývá, že cena výrobku je tak či onak svázána s náklady, což vyjadřuje i následující vztah:

c = n j + z j [Kč]

(1)

kde: c – cena [Kč] nj – náklady na jednotku produkce [Kč] zj – zisk na jednotu produkce [Kč] Přerušme nyní úvahy o ceně a podívejme se na druhý faktor ovlivňující výši tržeb, a sice objem produkce. Problematice cen se ještě vrátíme, ale z opačného konce. Budeme se totiž zabývat náklady, které cenu, jak již víme, ovlivňují zásadním způsobem. Teď se zabývejme objemem produkce. Ten je ovlivněn v zásadě dvěma faktory. Prvním faktorem je množství produkce, které výrobce realizuje na trhu. Musíme si uvědomit, že v podmínkách tržního hospodářství nestačí výrobek pouze vyrobit, ale imperativem je právě jeho prodej. Jaké množství výrobků producent na trhu prodá, čímž získá určitý prodejní potenciál, závisí jednak na obchodní zdatnosti a jednak na tržním potenciálu. Možnosti trhu jsou pověstným „A“. Oním „B“ je schopnost tyto možnosti naplnit. Druhým faktorem tak je produkční kapacita, kterou lze definovat jako maximální objem produkce, který může technologie vyrobit za určitou dobu. Produkční kapacita je tak výsledkem výkonu technologie, což je počet kusů vyrobených výrobků za 1 hodinu při normované jakosti a dodržení

103

technologického postupu, a doby po jakou je technologie v činnosti, což se vyjadřuje pomocí časového fondu. V provozní praxi se pracuje s použitelným časovým fondem, který zohledňuje nejen počet pracovních dní, ale především konkrétní provozní a technické podmínky. Protože teoretické možnosti technologie nebývají zpravidla naplněny, snaží se provozní management alespoň o jejich optimální využití. Pracujeme-li s výkonem a časovým fondem používáme k posouzení výrobní kapacity celkové využití dlouhodobého hmotného majetku, které integruje časové a výkonové využití. Využití výrobní kapacity lze znázornit i graficky, obrázek č. 2.

Využití výkonové

Obrázek č. 2. Integrální využití výrobní kapacity

1

0,75

0

0,75 Využití teoretické

Využití skutečné

1 Využití časové

Určení správné výrobní kapacity s ohledem na požadavky trhu a s ohledem na ekonomiku celého produkčního procesu je zcela zásadní otázka, kterou musí odpovědní pracovníci (technolog, manažer, vlastník) řešit. Chybné stanovení její výše může totiž v budoucnu vyvolat nemalé potíže. Je-li výrobní kapacita poddimenzována, neuspokojená poptávka vyvolává tlak na její zvýšení. Nárůst výrobní kapacity se zpravidla neobejde bez vynaložení dodatečných investic. A na ty musí být dostatečné zdroje. Navíc zvýšení výrobní kapacity nelze realizovat ze dne na den a vyžádá si dobu úměrnou náročnosti dodatečné investice. Tato okolnost jistě potencionálního zákazníka nezajímá a působí-li na trhu srovnatelný dodavatel, lze s jistotou očekávat, že svou objednávku bude realizovat právě u něho. Zvýšení výrobní kapacity se odrazí také v nárůstu nákladů (např. odpisy, případné úroky z bankovního úvěru, materiál, osobní náklady, resp. dalších s charakterem relativně fixních nákladů nebo nákladů variabilních). Je-li výrobní kapacita předimenzována vzhledem k požadavkům zákazníků, producent se nemusí bát ztráty zákazníka, ale neznamená to, že podnik se nemůže dostat do ekonomických potíží. Protože větší kapacita znamená vyšší fixní náklady (bude dále), její nižší využití se odrazí ve vyšších nákladech na jednici produkce. S větším využitím výrobní kapacity totiž dochází k tzv. rozpouštění fixních nákladů a vznikají tzv. úspory z rozsahu. Chce-li producent pokrýt danou výši produkce, resp. vynaložené náklady, nezbývá než stanovit vyšší cenu nebo snížit ziskovou marži. Tyto kroky se pak následně negativně projeví v ekonomice celého podniku. Snížení konkurenční výhody producenta je tedy zřejmé. Jak vidíme, odhad instalované výrobní kapacity významným způsobem ovlivňuje budoucí pozici producenta a jeho ekonomické výsledky, což se odráží i v jeho posuzování z hlediska investičního.

104


V této souvislosti je nutné vyzdvihnout význam marketingu, jakožto ekonomické disciplíny, jejíž posláním je vytvářet jednotnou koncepci obchodní a výrobní vycházející právě z výzkumu potřeb a požadavku trhů zaměřující se na odhalování, vyvolávání a ovlivňování potřeb a na jejich přeměnu v koupěschopnou poptávku. Moderní management si nelze představit bez marketingu a inovační proces už vůbec ne. Marketing tak nelze opomenout ani při naplňování vytýčených cílů dílčího výzkumného cíle V006. Zaměřme nyní společně svou pozornost na druhý klíčový vstup ovlivňující hospodářský výsledek. Jsou jimi náklady, které vyjadřují penězi ocenitelnou spotřebu výrobních faktorů vyvolanou tvorbou podnikových výnosů. Informaci o tom, kolik se výrobních faktorů spotřebovalo při produkci konkrétních výrobků, podává účetnictví podniku. Legislativně je tato problematika upravena zákonem č. 563/1991 Sb., zákon o účetnictví, ve znění pozdějších předpisů. Obchodní společnosti evidují náklady v účetním výkaze „Výkaz zisku a ztráty“. Jen pro úplnost dodáváme, že výše nákladů ovlivňuje také daňový základ firmy a tím i samotnou daň z příjmů, kterou je podnik povinen odvést. Oblast daní z příjmů je řešena zákonem č. 586/1992 Sb., o dani z příjmů, ve znění pozdějších předpisů. Na náklady je tedy možno nahlížet z různých úhlů pohledu. Pro ekonomické posouzení výsledků nových produktů a jejich technologických řešení bude rozhodující přístup k nákladům, který vymezuje zákon o účetnictví. Na samotné náklady je možno nahlížet i z jiných hledisek, než které byly naznačeny výše v textu. Náklady se obvykle klasifikují z těchto hledisek: • Druhové třídění nákladů, • Účelové třídění nákladů, • Kalkulační třídění nákladů, • Třídění nákladů ve vztahu k objemu produkce. Z věcného hlediska se náklady rozčleňují na tyto základní nákladové druhy: • Výkonová spotřeba (spotřeba materiálu a energie, služby), • Osobní náklady (mzdové náklady, náklady na sociální a zdravotní pojištění, sociální náklady), • Daně a poplatky, • Ostatní provozní náklady, • Odpisy nehmotného a hmotného investičního majetku, • Finanční náklady (nákladové úroky, ostatní finanční náklady), • Mimořádné náklady. Druhové členění nákladů vychází z již zmíněného účetního výkazu, který dává přehled o provozních, finančních a mimořádných nákladech. Druhové členění je východiskem pro analytickou práci, při které se uplatňují vertikální a horizontální analýzy. Tyto analýzy podávají informace o nákladové struktuře a o vývoji nákladů v čase. Celkovou výši spotřebovaných výrobních činitelů získáme prostým součtem všech nákladových položek, což je patrné i z obrázku č 1. Vydělíme-li celkové náklady objemem produkce, získáváme jednicové náklady, což lze vyjádřit vztahem:

nj =

N [Kč/t] Q

(2)

kde: nj – průměrné celkové náklady (jednicové náklady) q – objem produkce Znalost průměrných nákladů je významná proto, že oproti absolutním hodnotám mají mnohem větší vypovídací schopnost. Průměrné náklady bývají také označovány jako jednicové náklady nebo nákladovost. Ukazatel nákladovosti bývá používán jako haléřový ukazatel nákladovosti nebo ukazatel fyzického objemu produkce. Haléřový ukazatel vyjadřuje podíl nákladů na hodnotovou jednotku produkce (haléře nákladů na 1 Kč výnosů nebo koruny nákladů na 100 Kč výnosů). Pro následné úvahy bude vhodné použít ukazatel nákladovosti fyzického objemu produkce, který je dán podílem nákladů na jednotku naturálního objemu produkce (např. na 1 tunu).

105

Pokud bychom zkoumali náklady ve vztahu k objemu produkce, zjistili bychom jejich dvojí chování. Některé nákladové položky se s objemem produkce mění a některé položky zůstávají neměnné. Proměnlivé položky označujeme jako variabilní a podle toho, jak se jednotlivé položky s objemem produkce mění, je rozlišujeme na: • Náklady proporcionální – náklady se vyvíjejí stejně rychle jako objem produkce • Náklady progresivní – náklady rostou rychleji než objem produkce • Náklady degresivní – náklady rostou pomaleji než objem produkce Obrázek č. 3. Zobrazení variabilních nákladů NV progresivní proporcionální

degresivní

0

Q

Zvýší-li se produkce výrobku, roste při jeho výrobě například spotřeba materiálů a energií. Jsou však jiné položky například odpisy, nájmy a platy technicko-hospodářských pracovníků, na které zvýšení výroby nemá vliv. Tyto položky tvoří fixní náklady. Neměnnost fixních nákladů s objemem produkce není však absolutní. Pokud dojde například k navýšení výrobní kapacity, projeví se to také ve zvýšení fixních nákladů. Fixní náklady se tedy mění skokově. Lze tedy říci, že náklady jsou zafixovány k dané úrovni kapacity. Matematicky lze náklady vyjádřit následujícím obecným vztahem:

N = A ⋅ Qn

(3)

kde pro : n=0⇒ n=1⇒

N=A dostaneme náklady fixní N =A⋅Q dostaneme náklady variabilní proporcionální n>1⇒ např. N = A ⋅ Q 2 dostaneme náklady variabilní progresivní 0< n < 0 ⇒ např. N = A ⋅ Q1/2 dostaneme náklady variabilní degresivní kde: Q – objem produkce A – nákladový koeficient n – nákladový index

Pokud bychom analyzovali jednotlivé výrobní procesy, zjistili bychom, že při produkci výrobků se zpravidla neobjedeme bez spotřeby fixních i variabilních nákladových položek. Ne jinak tomu bude i

106


v produkčních procesech, které jsou předmětem plnění všech dílčích výzkumných úkolů, tedy úkolů V001 - V005. Náklady pak označujeme za smíšené a obecně je vyjadřujeme následující nákladovou rovnicí, resp. nákladovou funkcí: NC = NF + NV [Kč] kde: NC – celkové náklady [Kč] NF – fixní náklady [Kč] NV – variabilní náklady [Kč]

(4)

K určení parametrů nákladových funkcí lze použít následující metody [Synek, 2003]: • klasifikační analýza; • metoda dvou období; • bodový diagram; • regresní a korelační analýza. Principem klasifikační analýzy je roztřídění jednotlivých nákladových položek na fixní a variabilní část podle toho, zda se mění se změnami objemu produkce. Do fixních nákladů zařadíme náklady, o nichž lze prohlásit, že zůstávají ve stejné výši bez ohledu na vyráběné objemy a druh produkce. Mezi ně patří např. odpisy, nájemné, část mzdových nákladů, část nákladů na materiál, energii a palivo. Do variabilních nákladů zařadíme náklady, které jsou závislé na objemu výroby, jako jsou jednicové mzdy, jednicový materiál a ostatní jednicové náklady. Při třídění se využívá toho, že jednicové náklady se zpravidla v plném rozsahu zařadí do nákladů variabilních a správní režie do nákladů fixních, ostatní režijní náklady však musíme rozdělit na část fixní a variabilní. Haléřový ukazatel nákladovosti, vypočtený z variabilních nákladů, zjistíme jako podíl celkových variabilních nákladů a objemu výroby (3). [Synek, 2003] Metoda dvou období je založena na odhadu nákladové funkce. Pro odhad nákladové funkce se doporučuje vybrat období (měsíc) s nejmenším a s největším objemem výroby. Nemělo by však jít o mimořádné období vybočující z normálního vývoje. Uvažujeme-li proporcionální charakter variabilních nákladů, dostáváme pak dvě nákladové funkce. [Synek, 2003]

N C 1 = N F + n j v p ⋅ Q1

(5)

N C 2 = N F + n j v p ⋅ Q2

(6)

Následný propočet je jednoduchý. Odečteme druhou rovnici od první a vypočteme jednicové proporcionální náklady. Jejich dosazením do některé z rovnic zjistíme fixní náklady. Grafická metoda odvozuje nákladovou funkci z tzv. bodového diagramu. Na osu x se nanášejí objemy výroby a na osu y náklady. Každá dvojice hodnot je znázorněna bodem. Jsou-li body roztroušeny těsně kolem přímky nebo křivky, kterou přibližně zakreslíme tak, aby byly od ní všechny body co nejméně vzdáleny, pak existuje závislost nákladů na objemu výroby. Odhad fixních nákladů provedeme podle průsečíku zakreslené čáry s osou y. Parametry b vypočteme z hodnot kteréhokoli bodu ležícího na čáře. Grafická metoda nám pomůže odhalit extrémní hodnoty, popř. skok ve fixních nákladech, ke kterému může dojít např. rozšířením výrobní kapacity. [Synek, 2003] Metoda regresní a korelační analýzy je nejspolehlivější pro stanovení parametrů nákladových funkcí. Umožňuje stanovit i nelineární nákladové funkce, které jsou vhodné pro případný nadproporcionální nebo podproporcionální vývoj nákladů. Metoda umožňuje stanovit i spolehlivost zjištěných funkcí pomocí měr korelace a provádět předběžné odhady chyb zjišťovaných hodnot pomocí tzv. mezí spolehlivosti. [Synek, 2003] Klasifikace nákladů ve vztahu k objemu produkce a hledání nákladové funkce není samoúčelné. Přínosné je nejen to, že je možno určit celkové náklady při určité výši výroby, ale zejména možnost s nákladovými funkcemi experimentovat. Východiskem simulací jsou modely a právě nákladové funkce představují vhodný ekonomický model.

107

Jeden z hlavních úkolů, který byl stanoven pro rok 2006 při plnění dílčího úkolu V006, je vytvořit obecný ekonomický model, pomocí něhož by bylo možné z ekonomického hlediska posuzovat průběžné i finální výsledky jednotlivých dílčích úkolů Výzkumného centra. Je nepochybné, že model bude využit i pro simulační úlohy. Problematika modelování bude ještě zmíněna v závěru materiálu. Východiskem našich úvah byla analýza hospodářského výsledku, viz. obrázek č. 1. Jak se toto výchozí obecné schéma změní, budeme-li dále uvažovat fixní a variabilní náklady, zobrazuje obrázek č. 4. Obrázek č. 4.Analýza hospodářského výsledku při výrobě jednoho typu výrobku a klasifikaci nákladů ve vztahu k objemu produkce

HV

V

X

c

výkon

N

Q

X

časový fond

+

NF

NF1 + NF2

+…+

nVp

X

Q

+…+

nVpn

NFn nVp1

+

nVp2

V obrázku č. 4 je uvažována situace, kdy variabilní náklady jsou proporcionálního typu. Pokud by variabilní náklady byly jiného typu, nákladová rovnice by se odpovídajícím způsobem změnila. Práce celého řešitelského kolektivu bude naplněna a dostane svůj smysl, budou-li technická, resp. technologická řešení ekonomicky realizovatelná. Nebo-li jinak řečeno, s jakými náklady budou navržené inovace (produkty) vyráběny. Je proto zcela mimo diskuzi, že kalkulační členění nákladů, má vzhledem k povaze výzkumných úkolů nejvyšší prioritu. Něco málo již bylo o kalkulaci řečeno v úvodu tohoto materiálu. Již víme, jaký je význam kalkulace a jaké jsou její typy. Podstatná část problematiky však zůstala zatím neodkryta. Kalkulační členění nákladů pracuje se dvěma typy nákladových položek. K prvnímu typu řadíme takové nákladové položky, které lze přímo vztáhnout na tzv. kalkulační jednici (výrobek, výkon, polotovar, služba). Položky prvního typu nazýváme přímé náklady. Ke druhému typu patří takové položky, které není možno na jednici přímo stanovit a ty se označují jako náklady režijní. Následující obrázek ukazuje analýzu hospodářského výsledku při výrobě jednoho typu výrobku a kalkulační klasifikaci nákladů.

108


Obrázek č. 5. Analýza hospodářského výsledku při výrobě jednoho typu výrobku a kalkulační klasifikaci nákladů HV

V

X

c

výkon

N

X

časový fond

+

Npř

Q

Npř1 + Npř2 :

+…+

Nr

Npřn Nr1

+

Nr2

+…+

Nrn

q

=

Podle zvolené rozpočtové metody, resp. techniky a objemu produkce

njpř1

= njr

Jednotlivé položky nákladů se vyčíslují v kalkulačních položkách. Doporučené položky obsahuje všeobecný kalkulační vzorec. [Synek, 2003] Všeobecný kalkulační vzorec 1. Přímý materiál 2. Přímé mzdy 3. Ostatní přímé náklady 4. Výrobní (provozní režie) Vlastní náklady výroby – položky 1 až 4 5. Správní režie Vlastní náklady výkonu – položky 1 až 4 6. Odbytové náklady Úplné vlastní náklady výkonu – položky 1 až 6 7. Zisk (ztráta) Cena výkonu (výrobní cena) Smyslem kalkulace však není pouze určení ceny výkonu, ale stanovení vlastních nákladů na kalkulační jednici. K určení těchto nákladů, resp. následně i ceny je zapotřebí vědět předpoklad objemu produkce, který bude vyroben. U výsledných kalkulací je počet výrobků znám. Jak lze tušit, jistý problém při kalkulaci vytváří nepřímé náklady, protože je nelze určit přímo na kalkulační jednici. Proto se režijní náklady na kalkulační jednici rozvrhují. K rozvrhování se používají různé kalkulační techniky, které jsou uplatněny při použití různých kalkulačních metod. Jejich přehled je zpracován ve formě přehledné tabulky.

109

Tabulka č. 1: Přehled kalkulačních technik a metod Kalkulační techniky Kalkulační metody Kalkulace dělením Kalkulace prostá Kalkulace dělením s poměrovými čísly Kalkulace zakázková Kalkulace přirážkové Kalkulace vícestupňová – fázová Kalkulace s použitím hodinových paušálů Kalkulace standardní – normová Kalkulace s využitím nákladových modelů Kalkulace sdružených výkonů Kalkulace postupnou metodou Rozdílové kalkulace Volba vhodné kalkulační techniky, resp. metody závisí na počtu druhů produkovaných výrobků a hromadnosti výroby (typ výroby, výrobní sortiment, opakovanost výroby aj.). V teorii i provozní praxi se rozlišují následující typy výrob:

Kusová výroba – výrobky se vyrábí na zakázku. Jedná se o zcela odlišné výrobky, většinou bez opakování nebo s opakováním v nestejných časových intervalech. Náklady jsou nejvyšší, vysoká je i cena. Investiční majetek je universálního charakteru.

Sériová výroba – výrobky se vyrábějí v sériích podle počtu výrobků v jednotlivých sériích. Sériová výroba je charakteristická svou nižší hromadností, rytmem střídání výrobků několika typů nebo druhů. Vyrábí se vždy určité, předem vymezené množství – série či dávka – daného typu výrobku. Vždy po určitém čase dochází k opakované výrobě každé série s určitými konstrukčními a technologickými inovacemi v souladu s technickým rozvojem. Náklady na jednici jsou nižší než u kusové výroby, tudíž i cena je nižší. Dochází také k většímu využití investičního majetku a použití technologických linek. Rozlišujeme: malosériovou výrobu (konfekce); středněsériovou výrobu (výroba elektrospotřebičů); velkosériovou výrobu (tužky).

Hromadná výroba – vyrábí se několik druhů výrobků ve velkých počtech. Jedná se o opakovanou výrobu jednoho základního druhu výrobku nebo několika výrobků odvozených ze základního druhu výrobku po dlouhou dobu a ve velkých množstvích. Výroba bývá mechanizovaná, nebo automatizovaná. Náklady na 1 kus bývají nejnižší.

Podívejme se nyní společně podrobněji na jednotlivé kalkulační techniky a metody. Nejprve pozornost upřeme na kalkulační techniky.

Kalkulační techniky Kalkulace dělením je nejjednodušší případ kalkulace. Používá se v případě, jedná-li se o homogenní výrobu (např. výroba elektrické energie, rudy, uhlí, textilní vlákna a tkaniny, ocel, plech, ujeté kilometry nebo tunokilometry v nákladní dopravě apod.). [Macík, 1994] Kalkulaci dělením s poměrovými (ekvivalenčními) čísly je vhodné použít v případě, že se vyrábí více typů téhož výrobku v různých velikostech, jakosti, rozměrech atd., tzn. vyrábějí se výrobky technologicky podobné nebo výrobky odstupňované v typové řadě. Za základ pro kalkulace se obvykle volí takový výrobek, který se nejvíce vyrábí a prodává. [Macík, 1994] Přirážková kalkulace se nabízí v těch případech, vyrábí-li se dva výrobky a k dispozici jsou dva typy účetních dokladů. Jednak doklady, které jednoznačně jednotlivé nákladové položky přiřazují k daným výrobkům a jednak doklady, které přiřazení položek k vyráběným produktům neumožňují. Rozvržení těchto režijních (nepřímých) nákladů se děje pomocí přirážky stanovené pomocí rozvrhovacího koeficientu. Podle konkrétních podmínek se pro výpočet koeficientu volí rozvrhové základny, které nejlépe vyhovují požadavku určení odpovídajícího podílu nepřímých nákladů pro daný útvar nebo výkon. [Macík, 1994] Kalkulace s použitím hodinových (režijních) paušálů se používá tam, kde výrobek prochází několika výrobními útvary. Jedná se o poměrně jednoduchou metodu vycházející přímo z evidence

110


vnitropodnikových útvarů. Vnitropodnikové informace slouží ke stanovení standardních režijních sazeb, resp. paušálů1 na jednu provozní hodinu příslušného útvaru (střediska, divize apod.). [Macík, 1994] Kalkulace s využitím nákladových modelů pracuje s modelem využívající funkční analýzy nákladů a tzv. maticovou kalkulaci. Východiskem modelů využívající funkční analýzy nákladů je klasifikace nákladů podle jejich vztahu k objemu produkce. Tato klasifikace byla již popsaná výše v textu. [Macík, 1994] Maticová kalkulace se používá tehdy, chceme-li určit náklady na výkony v případě kooperace mezi vnitropodnikovými útvary. Většinou se jedná o vyčíslení vnitropodnikových předávacích cen jednotlivých výkonů, které procházejí při svém zpracování různými výrobními středisky. Tzn., že výrobek neprochází každým výrobním střediskem jen jednou, ale vrací se zpět, aby na něm byly vykonány další výrobní operace, jak to předpisuje technologický postup. Navíc se zde mohou vyskytovat vazby mezi hlavními a pomocnými středisky. Pomocná střediska poskytují provozům hlavní výrobky, dalším pomocným provozům služby, jako je např. poskytování energie, opravářské a údržbářské služby atd. Tento problém nelze řešit jednoduchými postupy, ale metodami, které využívají maticový počet (souhrn úloh, které se řeší pomocí nákladových strukturních modelů). Nevystačí se zde s elementárními výpočetními postupy. [Macík, 1994]

Kalkulační metody Kalkulace prostá se uplatňuje při provádění jediného výkonu, resp. malé skupiny homogenních výkonů, jejichž provádění probíhá v nečlenitém procesu. Jedná se o hromadnou výrobu. Nedochází ke vzniku nedokončené výroby, čímž dochází ke kalkulaci pouze dokončené výroby, kdy při výpočtu vlastních nákladů na kalkulovaný výkon použijeme kalkulační techniku – kalkulaci dělením. U uvedeného typu výroby není nutno vytvářet režijní složky nákladů, jejich vznik je podmíněn organizací vnitropodnikových útvarů. Kalkulaci vlastních nákladů můžeme vyjádřit v druhové nákladové struktuře. [Macík, 1994] Kalkulace zakázková nachází uplatnění v nižších typech výroby, tj. v kusové a malosériové výrobě. Tyto typy výroby jsou charakterizovány neopakovaností nebo nízkým stupněm opakovanosti výroby. Předmětem kalkulace jsou jak jednotlivé výrobky nebo malé série stejných výrobků, tak také různé služby zaměřující se na opravářskou a montážní činnost. Předmět kalkulace tak vlastně představuje zakázku. Na každou zakázku se vydává samostatný výrobní příkaz. Kalkulované množství je určeno množstvím výkonů zhotovených na jeden výrobní příkaz a nikoli množstvím výkonů dokončených v určitém zúčtovacím období. Je tedy zřejmé, že skutečné vlastní náklady na kalkulovaný výkon lze zjistit až po dokončení celé zakázky. Proto má zakázková kalkulace neperiodický charakter. Náklady na jednotlivé zakázky se sledují v evidenčním a kalkulačním listě, který je současně samostatným analytickým účtem výroby. V tomto listě se zachycují: přímé náklady, režijní náklady, které jsou na jednotlivé zakázky rozvrhovány podle vhodně zvolené rozvrhové základny. Technika zakázkové metody kalkulace většinou využívá kalkulační techniky přirážkové. [Macík, 1994] Kalkulace vícestupňová se používá ve výrobě, v níž existují vnitřní na sebe navazující dodávky. Rozeznáváme kalkulaci fázovou a kalkulaci postupnou (stupňovou). [Macík, 1994] Fázová metoda kalkulace se také někdy nazývá jako „čistá metoda kalkulace“. Uplatňuje se především při výrobě jednoho výrobku nebo skupiny homogenních výrobků, které ale vznikají v podmínkách členitého výrobního procesu, kdy dochází k sekvenčnímu předávání rozpracované výroby od počáteční fáze do fáze dokončující. Metoda fázová se zpravidla používá při výrobách s průběžnými dobami kratšími než jeden měsíc. Výsledná kalkulace je součtem kalkulací podle jednotlivých fází a je vyjádřena v kalkulačním členění nákladů. Vstupy a výstupy jednotlivých fází se musí sledovat odděleně. V každé fázi totiž vzniká rozdílné množství prováděných výkonů. Náklady vynaložené v každé výrobní 1

Paušál = pevně stanovená finanční částka k úhradě pravidelných výloh 111

fázi se sledují samostatně, protože předmětem kalkulace není podnikový výkon, ale výrobní fáze. U tohoto typu výroby není nutno vytvářet režijní složky nákladů, jejich vznik je podmíněn organizací vnitropodnikových útvarů. Kalkulaci vlastních nákladů můžeme vyjádřit v druhové nákladové struktuře. Pokud používáme kalkulační členění nákladů, pak přímé náklady se účtují na jednotlivé fáze výroby, náklady režijní se rozvrhují na jednotlivé výrobní fáze pomocí vhodně zvolené rozvrhové základny. Kalkulace nákladů je zaměřena na výsledný produkt. V každé fázi výroby se aplikuje prostá metoda kalkulace samostatně, a to z toho důvodu, že jednotlivými výrobními fázemi nemusí procházet při postupném zpracování produktu vždy stejný počet kalkulovaných výkonů. V každé fázi výroby se tedy náklady určí na kalkulovaný meziprodukt nebo polotovar. Součet nákladů na jednotku produkovaného výkonu za všechny fáze představuje pak náklady na jednotku konečného výkonu, resp. finálního výrobku. Kromě proměnlivého množství vyráběných produktů se zjišťují a kalkulují náklady v každé fázi výroby zvlášť také proto, že v každé fázi dochází ke vzniku nedokončené výroby, a nelze tudíž při kalkulaci vycházet z výkonů zadávaných ke zpracování. Vzhledem k tomu, že každá fáze zachycuje jen své náklady, tj. náklady zpracování, a nepřebírá výkony fáze předchozí, nezachycuje se při této metodě kooperace mezi vnitropodnikovými útvary, tj. vnitřní obrat. Zachycení nákladů je u této metody poměrně jednoduché. [Macík, 1994] Postupná (stupňová) metoda kalkulace se používá v podnicích se složitou organickou výrobou. Výrobní proces je zpravidla rozčleněn do většího počtu stupňů, které jsou místně odděleny a jejichž výsledkem jsou i odlišné výkony. Důležité je, že produkci každého (kromě finalizujícího) stupně lze využít buď jako polotovar pro výrobu různých finálních výrobků vyššího stupně, nebo jako prodávaný finální výrobek (náhradní díl). Hlavními rysy, které odlišují stupňovou metodu od metody fázové, jsou dvě skutečnosti, a to že předmětem kalkulace jsou kromě finálních výkonů také jednotlivé polotovary vlastní výroby a že tyto polotovary jsou také předmětem účetního zobrazení při jejich předání z jednoho výrobního stupně do druhého. Skutečné náklady jednotlivých dílčích výkonů (polotovar) se zjistí tak, že náklady zachycené na kalkulačním účtu příslušného výrobního stupně se sníží o část vázanou v nedokončené výrobě a poté se vydělí počtem dokončených výkonů. Pro kalkulační vzorec používaný ve stupňové metodě je přitom charakteristické využití komplexní nákladové položky polotovarů vlastní výroby. V této položce se vykazují náklady výkonů, které byly vytvořeny v předchozím stupni a předány k dalšímu zpracování ve stupni návazném. Tato forma kalkulace se označuje jako postupná. [Macík, 1994] Poslední uváděnou metodou je kalkulace sdružených výkonů (výroby). Jedná se o zvláštní případ výroby dvou nebo více různých výrobků z jednoho druhu materiálu, u něhož se aplikuje přirážková kalkulace. Sdružené výkony jsou na sebe vázány určitým způsobem zpracování výchozí suroviny nebo materiálu. Při výrobě určitého výrobku současně vzniká jeden nebo více dalších výrobků, přičemž výrobce většinou nemůže ovlivnit vztahy mezi těmito výrobky. Technologie zpracování vstupů určuje vznik několika různorodých produktů, které jsou na sobě závislé a jejichž vzájemný poměr nelze v průběhu výroby většinou ovlivňovat. Podle vzájemného vztahu výrobků ve sdružené výrobě mohou tyto vůči sobě vystupovat jako [Macík, 1994]: a) výrobky hlavní (výrobky tvoří hlavní náplň výroby podniku); b) výrobky vedlejší (výroba polotovarů, náhradních dílů); c) využitelný odpad. Z hlediska kalkulace vznikají u sdružených výkonů náklady, které jsou sdruženým výkonům společné a nelze je při jejich vzniku vzájemně oddělit zvlášť pro každý výkon. Vystupuje zde opět problém alokace nákladů na výkony. Podle metody alokace nákladů rozlišujeme několik postupů kalkulace sdružených výkonů [Macík, 1994]: a) metoda odečítací neboli zůstatková b) metoda ekvivalenčních čísel c) kombinace odečítací metody a metody ekvivalenčních čísel a) Metoda odečítací neboli zůstatková Používá se v těch případech sdružené výroby, kdy lze považovat jeden z výrobků za hlavní výrobek a ostatní výrobky jsou pak nutně výrobky vedlejšími.

112


Příklad: Výroba svítiplynu v plynárně: hlavním výrobkem je svítiplyn, souběžně vznikající vedlejší výrobky jsou koks, benzol, dehet apod., Pivovar: hlavním produktem je pivo, vedlejším produktem je mláto. Předmětem kalkulace jsou hlavní výrobky. Od celkových nákladů na sdružené výrobky odečítáme předem pevně stanovené náklady vedlejších výrobků, čímž zjistíme náklady na hlavní výrobek, což lze vyjádřit následujícím vztahem. [Macík, 1994]

NH = CN − ( N 1 + N 2 + K + N n ) − NP

[Kč]

(7)

kde: NH - vlastní náklady na hlavní výrobek H v počtu kusů nH [Kč] CN - celkové náklady sdružených výkonů [Kč] N1 …Nn - prodejní ceny (tržby) vedlejší výrobků (V1 …Vn) snížené o zisk [Kč] NP - náklady související s prodejem vedlejších výrobků [Kč] Náklady na jednotku hlavního výrobku, tj. průměrné náklady hlavní výrobku pak budou:

PNH =

NH [Kč] nH

(8)

Otázkou zůstává, jak předběžně ocenit vedlejší výrobky. Většinou vycházíme z prodejní ceny, která se sníží o zisk, který je součástí prodejní ceny, popř. o náklady, které jsou spojeny s úpravou nebo prodejem výrobků. Neexistuje-li cena vedlejších výrobků, která by mohla být využita v kalkulaci, použijeme pro výpočet ceny podobných substitučních výrobků, nebo vyjdeme z některých vlastností vedlejšího výrobku, jako je např. energetická hodnota nebo jiné technické vlastnosti. [Macík, 1994] b) Metoda ekvivalenčních čísel V případě, že všechny sdružené výrobky mají rovnocenný charakter, tzn. že se nejedná pouze o jeden výrobek hlavní a ostatní výrobky vedlejší, musíme zvolit jiný postup, a to tzv. metodu rozčítací (metoda ekvivalenčních čísel). Příklad: Při výrobě benzínu atmosférickou destilací parafínové ropy vzniká souběžně několik frakcí: primární benzín, rafinací vzniknou různé benzíny, petrolejový destilát, různé petroleje, plynový olej, krakováním vznikne motorová nafta, krakový benzín (mazut). Protože nelze zjistit náklady na jednotlivé výrobky přímo, můžeme využít k přiřazení nákladů jednotlivým výrobkům např. vzájemný poměr jejich hmotnosti, objemů, energetické náročnosti při jejich výrobě apod. Pro přiřazení můžeme použít i peněžní veličiny, jako např. prodejní ceny jednotlivých výrobků. V poměru těchto jednotek budou výrobkům přiřazeny náklady podobně jako u metody kalkulace s využitím poměrových čísel. [Macík, 1994]

Kalkulace neabsorpční – metoda příspěvku na úhradu Kromě uvedených kalkulačních metod, se používají také metody, které počítají se všemi složkami nákladů, tj. buď se všemi složkami přímých a nepřímých nákladů, nebo se všemi složkami variabilních a fixních nákladů. Podle použití kalkulační metody se nazývají absorpčními metodami kalkulace, což znamená, že např. při použití přirážkové metody kalkulace jsou všechny nákladové položky pohlcovány (absorpovány) jednotlivými výkony. Tento způsob kalkulace se také nazývá kalkulací úplných nákladů, protože všechny nákladové položky jsou započítány do každého výkonu. [Macík, 1994] Kalkulační metody, které vycházejí jen z určité skupiny nákladů a neberou v úvahu všechny nákladové položky, patří k tzv. neabsorpčním kalkulačním metodám. Tuto kalkulaci můžeme taky označit jako kalkulaci neúplných nákladů. Ke kalkulační metodě neúplných nákladů patří metoda variabilních nákladů (direct costing, variable costing). Někdy se také používá termín marže. Tato metoda může být jako jednostupňová nebo vícestupňová metoda variabilních nákladů. [Macík, 1994]

113

Jednostupňová metoda variabilních nákladů Metoda variabilních nákladů vychází ze znalosti průměrných variabilních nákladů PVNk k-té skupiny výrobků a jejich ceny pk. V této metodě se řeší úloha, v jaké míře může výrobek k-té skupiny výrobků uhradit tu část fixních nákladů a zisku, které jsou všem skupinám výrobků společné a jejichž úhrada je rovněž společná. Proto se zavádí pojem příspěvek na úhradu (contribution margin). Příspěvek na úhradu PÚk, k-té skupiny výrobků představuje rozdíl mezi prodejní cenou výrobku pk a variabilními náklady tohoto výrobku PVNk, tedy [Macík, 1994]: PÚ k = p k − PVN k [Kč] (9) PÚk je tedy částka, kterou výrobek přispívá k úhradě (krytí) fixních nákladů a k tvorbě zisku podniku. Příspěvek na úhradu je stálejší veličinou než zisk, neboť zůstává relativně stejný bez ohledu na vyráběná množství výrobků. Metoda variabilních nákladů je použitelná pro řešení strategických systémových úloh, jako např. [Macík, 1994]: určení podílu jednotlivých výrobků na tvorbě hospodářského výsledku podniku, určení pořadí výhodnosti výrobků a optimální sortiment výroby, určení minimální hranice prodejní ceny výrobků, rozhodování o tom, zda určitý polotovar, součást, díl apod. má firma vyrobit nebo získat kooperací, rozhodování o výhodnosti nákupu či nájmu určitého zařízení, určení pořadí postupného zařazování kapacit do provozu, resp. jejich vyřazování z provozu. V neabsorpčních kalkulacích se nezjišťuje zisk z prodeje jednotlivých výrobků, ale zisk celého podniku. Předpokládejme, že podnik vyrábí počet výrobků nk. Postup neabsorpční kalkulace lze pak znázornit takto [Macík, 1994]: q

Celkové tržby (výnosy)

CV = ∑ p k * n k

(10)

k =1

q

- Variabilní náklady všech výrobků

VN = ∑ PVN k * n k

(11)

k =1

Příspěvek na úhradu - Fixní náklady Hospodářský výsledek podniku

q

q

k =1

k =1

PÚ = ∑ p k * n k − ∑ PVN k * n k

(12)

FN zisk (ztráta)

Obdobně aplikujeme metodu variabilních nákladů při rozhodování o [Macík, 1994]: zavedení nového výrobku, o pořízení polotovarů, nářadí, přípravků atd. nákupem či ve vlastní režii, o nákupu nebo nájmu strojů a zařízení apod., zapojování již vybudovaných výrobních kapacit, jejichž využití je podmíněno potřebou výrobků vyráběných pomocí těchto výrobních kapacit. Z hlediska řízení jednotlivých úseků podniku existuje řada dalších objektů, pro něž se určuje příspěvek na úhradu. Lze stanovit příspěvek na úhradu na [Macík, 1994]: zákazníka, externího spolupracovníka, ujetý kilometr, odbytové území, strojní hodinu, úzké (kritické) místo.

114


Vícestupňová metoda variabilních nákladů U jednostupňové metody variabilních nákladů se soustředí všechny fixní náklady do jednoho bloku. Praxe však ukazuje, že část fixních nákladů se vztahuje k určitým objektům. Proto je možno členit blok fixních nákladů na více fixních položek. Rozlišuje se až pět těchto vrstev [Macík, 1994]: 1. FN jednotlivých výrobků, 2. FN jednotlivých skupin výrobků, 3. FN jednotlivých středisek, 4. FN jednotlivých odpovědnosti, 5. FN jednotlivých podniku. Toto členění je pro většinu podniku náročné, proto většina malých a středních podniků rozděluje fixních náklady do dvou skupin. 1) Zvláštní fixní náklady – lze je přímo přiřadit určitým výrobkům, např. fixních náklady marketingu a odbytu, výroby a materiálového hospodářství. Tyto fixní náklady mají přímý vztah k výrobkům. Mohou být rozvrhovány na výrobky na základě využívání kapacity. Rozvrhovou základnou může být spotřeba času jednotlivých výrobků, hmotností aj. [Macík, 1994] 2) Všeobecné fixní náklady – nemají přímou souvislost s jednotlivými výrobky, např. náklady správní, náklady na vedení účetnictví a kalkulací, náklady finanční aj. Tyto fixní náklady se proto výrobkům nepřiřazují a pracuje se s nimi jako se souhrnnou veličinou. [Macík, 1994] Dvoustupňová metoda variabilních nákladů poskytuje podnikovému vedení informace s dobrou vypovídací hodnotou. Poskytuje podklady pro rozhodování o cenách, pro analýzu výnosů, nákladů a zisku, pro plánování, kontrolu a řízení podniku. Co však nastane, bude-li dané technologické zařízení produkovat více jak jeden druh výrobku. Do hry beze sporu vstoupí struktura sortimentu, která ovlivní nejen stranu výnosů, ale i stranu nákladů. Náročnější výroba (časově, materiálově, energeticky) se odráží v nákladech, což se pak významně projeví i v cenové tvorbě. Analýza hospodářského výsledku pak dostane následující podobu, viz obrázek č. 6. [Macík, 1994]

115

Obrázek č. 6. Analýza hospodářského výsledku při výrobě více typů výrobků HV

V

c1 X

výkon

Q2 … cN

X

N

X

časový fond

výkon

QN

NF1

X

+

NF

časový fond

+ NF2

+…+

NVp1

NVp1

NFn

+

+

NV

nV1

X

Q1

NVp2

+…+

NVpn

nVN

X

QN

NVp2

+ …+

NVpn

K ekonomickému posouzení vhodnosti či nevhodnosti investice do nového výrobku se používá statických a dynamických metod. Samotné metody byly již popsány v první čtvrtletní zprávě V006 za rok 2006. Následující blokové schéma, obrázek č. 7, vyjadřuje obecný algoritmus aplikace hodnotících metod.

116


Obrázek č. 7: Obecný algoritmus hodnocení investice Výchozí údaje o investici

Volba vhodné metody

-

Doplnění údajů

+ Zjišťování údajů pro posouzení investice

Výpočet hodnotícího kritéria

Odpovídá hodnotící kritérium požadovaným parametrům

-

Korekce nebo přepracování investičního záměru

+ Doporučení k realizaci investičního záměru

Z popisu jednotlivých investičních metod je zcela zřejmé, že jedním z významných informačních vstupů, se kterým pak metody pracují, je hospodářský výsledek. Dalším významným vstupem je ukazatel, který charakterizuje skutečný přírůstek peněz ve firmě, resp. organizační jednotce za určité období. Tímto ukazatelem je cash flow a je sledován ve výkaze o cash flow. Cash flow se obvykle sleduje za provozní, investiční a finanční činnost podniku. Pro naše potřeby si však vystačíme se zjednodušeným jeho vyjádřením. Cash flow je potom v podstatě tvořeno ziskem a odpisy. Chceme-li tedy posoudit vhodnost technologických řešení vzešlých z plnění dílčích výzkumných úkolů, s obecným konstatováním nevystačíme. Schémata uvedená v obrázcích č. 1 – 6 mohou být pouze vodítkem pro vlastní práci, která spočívá v tvorbě jednotlivých ekonomických modelů. Ekonomické modely nejsou vytvářeny pouze s ohledem na potřebu hodnocení investic, ale bývají vytvářeny, a to možná především, s předpokladem jejich využití pro řešení simulačních úloh. V současnosti si nelze

117

přestavit modelování a následné simulace bez výpočetní techniky, přičemž virtuální realita nachází stále větší uplatnění. Proces modelování systémů prostřednictvím výpočetní techniky můžeme velmi zjednodušeně rozdělit do tří základních etap [Rábová, 1992]: 1) Formování účelového a zjednodušeného popisku zkoumaného systému – vytvoření abstraktního modelu. 2) Zápis abstraktního modelu formou programu – vytvoření simulačního modelu. 3) Experimentování s reprezentací modelu na počítači – simulace. Vlastní práce na modelu jsou plánovány na třetí čtvrtletí roku 2006.

118


ad c) Úprava důlních vod (V005) Ekonomické zhodnocení spojené s projektem V 005 vyjde ze základního cíle projektu, kterým je získání užitkové nebo pitné vody úpravou důlní vody, která je v současnosti bez ekonomického efektu (byť s ekologickým „efektem“) vypouštěna do povrchových toků. Srovnejme nejprve – ve stručnosti dostačující pro ekonomické hodnocení – klasickou produkci pitné vody se získáváním pitné vody úpravou důlních vod. Za důlní vody budeme uvažovat vodu získávanou z lomových provozů při povrchovém dobývání uhlí.

I. Klasická úprava vody Použití jednotlivých způsobů úpravy vody je dáno kvalitou přírodní vody ze zdrojů a požadavky spotřebitelů na upravenou vodu. Úprava vody se skládá z vhodné kombinace těchto postupů: - odstranění hrubých nečistot, suspendovaných látek a zákalu; - odstranění železa a manganu; - změkčování; - odstranění korozívních látek; - odstranění barvy a zápachu (dezodorace); - dezinfekce. Používá se těchto postupů:

Sedimentace a filtrace vody Nejhrubší nečistoty unášené vodou se zachytí obvykle před vstupem do úpravny vody na česlech. Sedimentace je nejjednodušší mechanickou úpravou vody, zařazuje se před filtrací a uskutečňuje se v soustavě usazovacích nádrží, jimiž zvolna protéká čištěná voda. Filtrace často následuje až za chemickým čiřením. Pomalá filtrace se provádí v soustavě otevřených betonových filtračních nádrží. Na spodní části filtru je soustava drenážních trubek nebo porézní dno, nad nimi je vrstva hrubého štěrku (oblázků), potom vrstva hrubého písku a nakonec filtrační vrstva jemného písku. Rychlá filtrace je nejrozšířenější a používají se k ní uzavřené rychlofiltry.

Čiření vody V technologii vody se používají k odstranění nesedimentujících látek způsobujících zákal vody nejčastěji způsoby chemické, při nichž má význačnou úlohu proces koagulace. Je to shlukování dispergovaných částic ve větší agregáty vyvolané povrchovými silami. Dochází k vyvločkování a pak k sedimentaci vloček. Souhrn technologických operací pro koagulaci a čiření se v technické praxi často zkráceně označuje jen jedním z obou názvů (buď koagulace nebo čiření). Nejčastěji se v povrchových a odpadních vodách vyskytují koloidy molekulární (huminové kyseliny, bílkoviny) a koloidy micelární (mýdla, saponáty, četné přirozené látky apod.). Méně často hydrofobní soli (částečky jílu, různé sraženiny apod.). Ke koagulaci prvých dvou typů koloidních částic se používají soli hydroxidu železitého a hlinitého za definovaného pH. Navenek se koagulace projeví tvorbou vloček, které dobře sedimentují, a původně zakalená nebo zabarvená voda se vyčiří a odbarví. V posledních letech se při čiření vod stále častěji používají vysokomolekulární organické flokulanty a koagulanty (polyakrylamid, polyvinylalkohol aj.)

Odželezování a odmanganování vody Soli železa a manganu v roztoku delším stykem se vzduchem vylučují rezavé až tmavohnědé sraženiny hydroxidů, které se usazují na většině předmětů, s nimiž přijdou do styku (pokrmy, nádobí, prádlo, výrobky potravinářského a textilního průmyslu). Za vhodných podmínek se v těchto vodách rozmnožují železité i manganové bakterie (ve stojatých vodách se jejich přítomnost pozná podle toho, že vytvářejí na povrchu rezavé, jakoby mastné povlaky). 119

Úprava takových vod se provádí provzdušňováním (oxidací) a filtrací. Provzdušňování se provádí rozprašováním vody na volném prostranství nebo v kaskádovitě uspořádaných věžích s hrubou náplní. Po oxidaci se nechá voda usadit a filtruje se. U kyselých i neutrálních vod probíhá vylučování Fe(OH)3 špatně, neboť se nejprve vytváří sol, který v gel přechází jen zvolna. Přechod se urychluje přídavkem čerstvě vysráženého Fe(OH)3 nebo alkálií. Jsou-li železo nebo mangan přítomny jako sírany, uvolněná kyselina sírová je neutralizována přídavkem vápenného mléka. Mangan se provzdušňováním odstraňuje daleko hůře než železo, protože hydroxid manganičitý vzniká jen ve vodě, která má pH větší než 7. Mimo provzdušňování se používají k odstraňování manganu manganové filtry, které se skládají z vyšších oxidů manganu (vysrážených na písku nebo hnědeli). U kotelní vody se mangan odstraňuje chemickým srážením nebo pomocí měničů iontů.

Změkčování vody Tímto procesem se snižuje tvrdost vody, tj. odstraňují se soli, které způsobují hydrogenuhličitanovou, neuhličitanovou a celkovou tvrdost. Hlavní snahou je odstranění iontů Ca2+ a Mg2+, aby se zabránilo tvorbě kotelního kamene. Odstranění rozpuštěného oxidu uhličitého a kyslíku se provádí odplyněním vody za sníženého tlaku při teplotách do 100 0C, nebo za tlaku při teplotách 105 až 115 0C. Odstranění hydrogenuhličitanů Ca2+ a Mg2+ teplem se nazývá tepelné změkčování; doba rozkladu Ca(HCO3)2 je asi o polovinu kratší než Mg(HCO3)2. Dekarbonizace vápnem se provádí přesným dávkováním Ca(OH)2 za studena.

Změkčování vody srážením Dávkováním vhodných srážecích činidel (Na2CO3, Na2CO3 + Ca(OH)2, NAOH, Na3PO4) k tvrdé vodě lze jako sraženiny odstranit z vody většinu solí, které působí hydrogenuhličitanovou i neuhličitanovou tvrdost. Většina chemikálií se používá ve formě 5 až 10% ních roztoků. Změkčená voda obsahuje místo solí vápníku a hořčíku hlavně sodné soli, které netvoří kotelní kámen. Zbytek solí Ca2+ a Mg2+, který se nedal odstranit srážením, nazýváme zbytkovou tvrdostí. Fosforečnan sodný sráží všechny soli Ca2+ a Mg2 jako málo rozpustné fosforečnany. Pro vysokou cenu se používá jen k snížení zbytkové tvrdosti, častěji se k tomuto účelu používá měničů iontů.

Změkčování vody výměnou iontů Přírodní nebo synteticky připravené makromolekulární látky se skupinami, které jsou schopny vyměňovat ionty , se nazývají měniče iontů (ionexy). Mohou vyměňovat jak kationty (katexy), tak anionty (anexy). Při popisu reakcí, které probíhají při změkčování, označujeme měniče iontů M. Kationty vápníku a hořčíku se vyměňují za kationty sodíku nebo vodíku, anionty se vyměňují za ionty hydroxidové. Měniče iontů se dají opakovaně regenerovat, tj. ionty, jimiž jsou nasyceny, se dají vytěsnit regeneračními činidly, např. chloridem sodným, minerálními kyselinami, hydroxidy nebo uhličitanem sodným. Vhodnou kombinací měničů iontů je možno odstranit kationty, anionty a provést úplnou deionizaci vody (deionizovaná voda je pro většinu účelů stejné kvality jako destilovaná voda).

Jiné postupy odsolování vody V novější době se rozšiřují postupy odsolování vody na principu elektroosmózy a elektrodialýzy. Postupy byly průmyslově zavedeny v některých zemích pro přípravu pitné vody odsolováním vody mořské. Tyto postupy se mohou využít k odsolování důlních vod např. při těžbě černého uhlí v některých nových dolech. Existují i destilační postupy odsolování vody.

Dezinfekce vody Účelem tohoto procesu je zničení choroboplodných zárodků obsažených ve vodě. Filtrací se voda zbaví značné části baktérií, odstranění však není dokonalé, a proto se voda dezinfikuje. 120


Dezinfekci vody je možno provádět: - převařováním (je vhodné pro malé množství vody); - chlorací (chlorem, chlornany, chloraminem); - ozonizací; - oligodynamickým působením kovů (katadynace). Chlorace je nejrozšířenějším postupem dezinfekce vody, ve větším měřítku prováděná v chlorátorech. Jako zdroj chloru slouží tlaková ocelová láhev s chlorem, opatřená redukčními ventily, umožňujícími odběr definovaného množství plynu. Obvykle se v pomocném zařízení připraví koncentrovaná chlorová voda, která se pak v předepsaném poměru mísí s hlavním proudem vody. Při chloraci pitné vody, upravované z říční vody, obsahující odpady průmyslu (např. fenoly), je nebezpečí vzniku pachuti (chlorací vznikají nepříjemně páchnoucí chlorderiváty). Chloráty jsou kromě vodáren běžně součástí vodárenského zařízení městských koupališť, krytých bazénů apod. Dezinfekce malých množství vody se často provádí chloraminem nebo chlornanem sodným. Ozonizace je velmi účinný, ale drahý způsob dezinfekce. Aktivní látkou je rovněž kyslík ve stavu zrodu. Výhodou ozonizace je to, že není nebezpečí předávkování. Ozón se vyrábí v ozonizátorech tichým elektrickým výbojem ze vzduchu nebo kyslíku. Oligodynamie kovů spočívá v působení koloidně dispergovaných těžkých kovů (Ag, Cu) na některé baktérie. Je použitelná k dezinfekci jen menších množství vody. Známá je katadynace vody, probíhající při průchodu vody filtrační hmotou z jemně krystalického stříbra. Vodu lze rovněž dezinfikovat ultrafialovým zařízením. Technologický proces úpravy povrchových vod na vodu pitnou lze zjednodušeně zachytit následujícím schématem:

vodárenský zdroj mechanický stupeň

koagulace písková filtrace

chemický stupeň

oxidace písková filtrace

hygienické zabezpečení

chlorace,ozonizace, UV záření

deponování

kal voda

užití

II. Úprava důlní vody (cílový stav) Za důlní vodu budeme – vzhledem k doposud proběhlým výzkumným pracím – považovat vodu, se kterou se setkáváme při lomovém dobývání uhlí. Tato voda je kumulovaná na nejnižším patře lomu a může být neutrální (pH ≐ 7) nebo kyselá (pH ≐ 2,5−4). Kyselá voda je výsledkem přítomnosti určitých 121

nerostů v uhlí a průvodních horninách a musí být částečně neutralizovaná přidáváním vápenného mléka do jímacího prostoru a promícháváním vody. Důlní voda je pak čerpána do úpravny důlních vod na povrchu, kde je nejprve zajišťována sedimentace mechanických nečistot probíhající ve velkých nádržích samovolně nebo s využitím koagulace. Dalším stupněm je oxidace k odstranění železa a manganu z vody, a to provzdušňováním nebo přídavkem chemického oxidačního činidla (manganistan). Místo pískové filtrace se používají kalolisy nebo kalové odstředivky s produkcí úpravárenského kalu (deponování) a mechanicky čistá vody (vypouštění do povrchových toků). V této vodě však zůstává vysoký obsah síranových iontů v koncentraci až 1500 mg/l, takže voda není použitelná jako pitná voda. Na základě technologie vyvinuté na Hornicko-geologické fakultě Vysoké školy báňské – Technické univerzitě Ostrava prof. Ing. Jiřím Vidlářem, CSc. lze odstranit tyto sírany včetně těžkých kovů (v Radvancích ve východních Čechách i uranu). Proces je iniciován přidáváním vápenného mléka a hlinitanu sodného. Vzniklá sraženina se odstraňuje flokulací, tj. vytvořením větších shluků hrubě disperzních částic z velmi jemných kalových podílů, a to chemickou cestou na bázi přidávání flokulantů do kalové suspenze. Shluky částic jsou z vody odstraněny kalolisy, kal z desulfatace se mísí s kalem úpravárenským a deponuje. Vzniklá užitková voda může být použita pro hygienické účely, zemědělské účely, rybářství atd. nebo může navazovat hygienické zabezpečení a vzniklá pitná voda je použitelná pro důlní závod nebo prodávaná dalším odběratelům. Technologický proces výroby užitkové nebo pitné vody může být schématicky zachycen následovně: zdroj důlních vod: kyselé

neutrální

neutralizace kal

koagulace voda do povrchových toků

kal

oxidace voda užitková

kal

desulfatace

chlorace, ozonizace, UV záření tlaková filtrace kalkal deponování

122

voda

užití:pitná voda


Srovnáme-li úpravu důlní vody v cílovém stavu, tj. s produkcí užitkové vody po desulfataci resp. s výrobou pitné vody po hygienickém zabezpečení s klasickou úpravou povrchové vody za účelem získání pitné vody, pak lze spatřovat hlavní rozdíl v zařazení desulfatačního stupně (uzlu). Bude-li výstup v obou případech pitná voda, je nutno získat následující informace: Klasická úprava vody: objem vyrobené (prodané) vody, struktura nákladů, celkové náklady, jednicové náklady, struktura tržeb, celkové tržby, jednicová cena, rozdělení celkových nákladů na fixní a variabilní. Úprava důlní vody: celkové náklady, struktura nákladů a jednicové náklady desulfatačního uzlu, vyrobené (prodané) množství vody, rozdělení nákladů na fixní a variabilní. Je zřejmé, že vzhledem k vysoké míře podobnosti technologického procesu klasické úpravy povrchové vody a úpravy důlní vody lze v zásadě vzít jednicové náklady klasické úpravy vody a zvýšit je o jednicové náklady desulfatačního uzlu, čímž dostaneme celkové jednicové náklady úpravy důlní vody k získání pitné vody. Pokud bude tato voda prodávána dalším odběratelům, získá podnikatelský subjekt provozující úpravu důlních vod tržby vyplývající z objemu prodané vody a tržní ceny, která je však omezena cenou, za kterou v daném regionu prodává vodu příslušná vodárenská společnost. Bude-li úpravna důlních vod zásobovat vlastní firmu, budou přínosem úspory vyplývající z omezení nákupu vody od místní vodárenské společnosti. Ekonomické výsledky budou určeny vztahem jednicových nákladů na úpravu důlní vody včetně desulfatačního uzlu a jednicové ceny při prodeji pitné vody v regionu. Poněkud složitější bude situace, jestliže úpravou důlní vody bude získána voda užitková. V tomto případě by bylo nutno jednicové náklady klasické úpravy vody snížit o náklady spojené s hygienickým zabezpečením a zvýšit o jednicové náklady desulfatačního uzlu, čímž dostaneme celkové jednicové náklady. Tržby budou vycházet z objemu prodané vody a její jednicové ceny. Ekonomika provozu bude závislá na vztahu celkových jednicových nákladů a ceny, které se podaří dosáhnout při prodeji užitkové vody. V tomto případě jsme předpokládali, že budeme vycházet z údajů o ekonomice provozu klasické úpravny povrchových vod produkující vodu pitnou. Pokud lze získat jednicové náklady již existující úpravny důlních vod, bude situace jednodušší, neboť půjde o vazbu celkových nákladů na jednici vyrobené užitkové vody včetně procesu desulfatace a ceny dosažené za prodej užitkové vody. Oproti dosavadnímu stavu, kdy upravená důlní voda bez desulfatace je vypouštěna do povrchových toků, půjde o proces ekonomicky efektivní, neboť prodej užitkové (a samozřejmě i pitné) vody zajistí výnosy, které při vypouštění vod do povrchových toků chybí. Nicméně i za této situace jde o přínos pro životní prostředí ve srovnání s hypotetickou situací, že by byly vypouštěny do řek neupravené důlní vody. Vzhledem k existenci fixních nákladů spojených s úpravou povrchových i důlních vod bude mít značný význam pro ekonomické výsledky objem vyrobené (prodané) vody. Protože lze očekávat změnu nákladů i cen, musí být ekonomické hodnocení postaveno na simulačních propočtech.

Reference DVOŘÁČEK, J.; DOLEŽAL, L.; SLIVKA, V., VLACH,O. Technicko-ekonomická kritéria pro řešení ekologických a bezpečnostních problémů utlumených dolů. Grant GAČR, reg. č. 105/02/1381, etapa 2002-2003.

DVOŘÁČEK, J. Analýza hospodářské činnosti báňského podniku. Ostrava : VŠB – TU Ostrava, 1997. 156 s. ISBN 80-7078-515-2. KOTLER, P. Marketing management. 10. vydání. Praha : Grada Publishing, 2001. 719 s., ISBN 80-247-0016-6. MACÍK, K. Jak kalkulovat podnikové náklady. 1. vydání. Ostrava : Montanex, 1994.125 s. ISBN 80-85 780-16-X

123

NEISER, J; HAUZÍR, J.; KRAITZ, M.; NASSLER, J.; SMOLEK, P. Základy chemických výrob. SPN, 1987.

NĚMEC, V. Projektový management. 1. vydání. Praha : Grada Publishing, 2004. 184 s., ISBN 80-247-0921-0 RÁBOVÁ, Z. a kol. Modelování a simulace. 3. přepracované vydání. Brno : Vysoké učení technické v Brně, 1992. 227 s. ISBN 80-214-0480-9. SYNEK, M. a kol. Manažerská ekonomika. 3. přepracované vydání. Praha : Grada Publishing, 2003. 466 s. ISBN 80-247-0515-X .

124

DÍLČÍ CÍL V 006 – DOSÁHNOUT VÝSLEDKŮ UMOŽŇUJÍCÍCH APLIKACI V PRAXI S OHLEDEM NA EKONOMICKÉ PARAMETRY NAVRHOVANÝCH VÝSTUPŮ

V 006 – Dosáhnout výsledků umožňujících aplikaci v praxi s ohledem na ekonomické parametry navrhovaných výstupů Dílčí zpráva – III. čtvrtletí Miroslav SVOBODA (garant okruhu V 006)

Michaela SUCHARDOVÁ (řešitel okruhu V 006)

Karin AYOUBI, Pavlína BORTLOVÁ, Stanislava DIMITROVOVÁ, Martin NEJEDLÍK, Lucie PAVELKOVÁ, Iva VAISOVÁ, (spoluřešitelský tým)

Úvod Výstup roku 2006 (1. 3. – 31. 12.) prováděný ve třech etapách zahrnuje dle metodiky CVVP následující body: 1. Vypracování metodiky ekonomického hodnocení pro jednotlivé etapy řešení 2. Analýza stávající situace na trhu ČR, tzn.: a. Situace na trhu substitučních produktů, kvalita, vlastnosti, ceny b. Prodejní strategie stávajících výrobců s cílem vymezení tržního místa pro nový produkt Vzhledem k potřebě získat co nejširší okruh vědomostí z oblasti využití vedlejších energetických produktů jsme I. a II. etapu rozšířili o dva nové dílčí cíle, tj.: 3. Informace ze zahraničí. 4. Dosavadní zkušenosti VUSTAH

1. Vypracování metodiky ekonomického hodnocení pro jednotlivé etapy řešení Viz dílčí zpráva za II. čtvrtletí

125

2. Analýza stávající situace na trhu ČR V tomto čtvrtletí pokračoval průzkum a zmapováním trhu všech druhů kameniv v České republice. Tyto údaje jsou důležité pro následné hodnocení tržního potenciálu, tržní kapacity a stupně nasycenosti trhu. Přírodní kamenivo Do tabulek s údaji o dobývacích prostorách v ČR jsou průběžně dále zanášeny podrobné informace o těženém druhu kameniva (viz tabulky). Na základě těchto dat jsou vytvářeny mapy produkce jednotlivých druhů kameniv, tzn. mapy produkce drcených kameniv, kameniv silničních, kameniv do betonu, kameniv pro asfaltové směsi, stavebního kamene, dekoračního kamene, štěrkodrtě, štěrku pro silniční účely, kolejová lože, podkladové vrstvy a posypový materiál. Tyto mapy budou sloužit jako vodítko k nalezení vhodných lokalit pro uplatnění různých druhů umělých kameniv z důvodu lokálního nedostatku jejich přírodních ekvivalentů. HLAVNÍ MĚSTO PRAHA Název

Nerost

Využití

Okres

Čeňkov

spilit

ložisko těžené

Praha východ

Husinec (Klecany)

algonkická droba

ložisko těžené

Praha východ

Husinec I

droba

ložisko těžené

Praha východ

Husinec II

droba

ložisko těžené

Praha východ

Chomutovice

algonk. prachovce a břidlice

ložisko těžené

Praha východ

Zbraslav III - Jíloviště

kámen

ložisko těžené

Praha

Žernovka

žula

ložisko těžené

Praha východ

Zbuzany

mramor, vápenec

zastavená těžba

Praha západ

STŘEDOČESKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Družec

spilit

ložisko těžené

Kladno

Bělice

kámen

ložisko těžené

Benešov

Bohdaneč

amfibolit

zastavená těžba

Kutná Hora

Bohdaneč I

váp.dolomit,bílý mramor

ložisko těžené

Kutná Hora

Borovsko

serpentinit

ložisko těžené

Benešov

Hrabří (Štileček)

kontaktní rohovce a amfibolity

ložisko těžené

Příbram

Hryzely

rula

zastavená těžba

Kolín

Hudčice

granodiorit

rezervní ložisko

Příbram

Hudčice I

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Chrášťany (Votice)

rohovec

zastavená těžba

Benešov

Kozárovice

granodiorit

rezervní ložisko

Příbram

Kozárovice I

granodiorit

zastavená těžba

Příbram

Kozárovice II

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Krhanice

granodiorit

ložisko těžené

Benešov

Krhanice (Požáry)

žula

ložisko těžené

Benešov

126


Název

Nerost

Využití

Okres

Libodřice

amfibolit

ložisko těžené

Kolín

Libouchec

čedič

rezervní ložisko

Ústí n. L.

Líchovy

žula

zastavená těžba

Příbram

Martinice

granodiorit

ložisko těžené

Benešov

Měňany

mramor

ukončená těžba

Beroun

Miličín

rula

ukončená likvidace

Benešov

Mladovice

rula

ložisko těžené

Benešov

Mrač

granodiorit

ložisko těžené

Benešov

Nečín

žula

ložisko těžené

Příbram

Nová Ves

rula, migmatit

ukončená těžba

Kolín

Oráčov

algonkické droby,břidlice

zastavená těžba

Rakovník

Ostrov

amfibolit

rezervní ložisko

Kutná Hora

Pecerady

gabro

rezervní ložisko

Benešov

Plaňany

rula

ložisko těžené

Kolín

Radíč

granodiorit

zastavená těžba

Příbram

Senec

křemencový porfyr

ložisko těžené

Rakovník

Solopysky

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Solopysky I (Deštno)

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Solopysky II

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Stříbrná Skalice

amfibolit

ložisko těžené

Kolín

Suchomasty

mramor

zastavená těžba

Beroun

Sýkořice (Zbečno)

spilit

ložisko těžené

Rakovník

Štětkovice - Bořená Hora

granodiorit

zastavená těžba

Příbram

Takonín

droba

ložisko těžené

Benešov

Teletín

gabrodiorit

ložisko v průzkumu, otvírce

Benešov

Teletín I

granodiorit

rezervní ložisko

Benešov

Třeboc

spongilit

ložisko těžené

Rakovník

Vacíkov (Černá skála)

porfyritové tufy a tufity

rezervní ložisko

Příbram

Vápenice

žula

ložisko těžené

Příbram

Vápenice I

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Vlastějovice

skarny a ortoruly

ložisko těžené

Kutná Hora

Vrchotovy Janovice

granodiorit

ložisko těžené

Benešov

Vševily

granodiorit

ložisko těžené

Příbram

Žleby

amfibolit

ložisko těžené

Kutná Hora

Zaječov

diabas

ložisko těžené

Beroun

127

JIHOČESKÝ KRAJ Název Číměř Dačice Deštná Dobrá Voda Dobrkovská Lhotka Drahenický Málkov Blatná Bližná Černá v Pošumaví Černětice Hnojná Lhotka Horní Němčice Horní Pole Horní Radouň Chlum u Blatné Chvalšiny Kaplice Kobylí hora Kožlí u Čížové Krabonoš Krty I Křišťanov Maršov Nihošovice Písek - Kamenné Doly Plešovice Prachatice Rudolfov Skaličany Slavětice Sumrakov Ševětín Ševětín I Těšovice Trhové Sviny I Trhové Sviny II Vahlovice Vahlovice I Vepice Vladyčín Zahořany

128

Nerost granit žulorudy, aplit žula žula žula granodiorit granodiorit grafit rula, vápenec kámen kámen žula granit dvojslídný žula granodiorit kámen granodiorit kámen žula živce ostatní (ZO) kámen melotonalit bentonit ostatní žula kámen biotitická rula granitická rula granodiorit - KA pararula granodiorit granodiorit kámen ortoruly kámen kámen granodiorit granodiorit granodiorit granodiorit kvarc. rohovec, rula

Využití ložisko v průzkumu, otvírce ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené rezervní ložisko ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko v průzkumu, otvírce ukončená těžba ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené rezervní ložisko ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ukončená těžba zastavená těžba ložisko těžené ložisko těžené ukončená těžba ložisko těžené zastavená těžba ložisko těžené ložisko těžené ložisko těžené ložisko v průzkumu, otvírce ložisko těžené rezervní ložisko ložisko těžené

Okres Jindř. Hradec Jindř. Hradec Jindř. Hradec Jindř. Hradec Č. Budějovice Strakonice Strakonice Č. Krumlov Č. Krumlov Strakonice Tábor Jindř. Hradec Jindř. Hradec Jindř. Hradec Strakonice Č. Krumlov Č. Krumlov Prachatice Písek Jindř. Hradec Strakonice Prachatice Tábor Strakonice Písek Č. Krumlov Prachatice Č. Budějovice Strakonice Písek Jindř. Hradec Č. Budějovice Č. Budějovice Prachatice Č. Budějovice Č. Budějovice Strakonice Strakonice Písek Písek Písek


PLZEŇSKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Defurovy Lažany

granodiorit

rezervní ložisko

Klatovy

Defurovy Lažany I

granodiorit

rezervní ložisko

Klatovy

Dolní Lukavice

okr přírodní

ložisko těžené

Plzeň Jih

Hamr u Sušice

biotitická rula

ložisko těžené

Klatovy

Březín

čedič

ložisko těžené

Plzeň sever

Kladruby u Stříbra

rohovec

ložisko těžené

Tachov

Klatovy-Svrčovec

kámen

ložisko těžené

Klatovy

Klíčov/Tisová

amfibolit

ložisko těžené

Domažlice

Koterov

kámen

zastavená těžba

Plzeň

Kožlany I

kámen

zastavená těžba

Plzeň sever

Litice

kámen

ložisko těžené

Plzeň

Luženičky

surovina

ložisko těžené

Domažlice

Milevo

žula

rezervní ložisko

Tachov

Mítov

kámen

ložisko těžené

Plzeň jih

Mladotice

Spilit

ložisko těžené

Plzeň sever

Mračnice

živcová surovina

ložisko těžené

Domažlice

Nebílovský Borek

Granodiorit

ložisko těžené

Plzeň jih

Nehodiv

mramor

zastavená těžba

Klatovy

Nezdice

mramor - KA

rezervní ložisko

Klatovy

Okrouhlé Hradiště

kámen

zastavená těžba

Tachov

Slatina

granodiorit

ložisko těžené

Klatovy

Smržovice

kámen

zastavená těžba

Domažlice

Svrčovec

kámen

ložisko těžené

Klatovy

Svržno

kámen

ložisko těžené

Domažlice

Štěnovice

Granodiorit

ložisko těžené

Plzeň jih

Štěpánovice

kámen

ložisko těžené

Klatovy

Těškov

kámen

ložisko těžené

Rokycany

Tis u Blatna

Žula

ložisko těžené

Plzeň sever

Tis u Blatna I

Žula

rezervní ložisko

Plzeň sever

Trnčí

metamorfovaný spilit

ložisko těžené

Klatovy

Třebnuška

křemen. Porfyr

ložisko těžené

Rokycany

Tužice

granodiorit

ložisko těžené

Klatovy

Úlice

kámen

ložisko těžené

Plzeň sever

Úlice I

kámen

ložisko těžené

Plzeň sever

Velenovy

granodiorit

ložisko těžené

Klatovy

Vlčkovice

granodiorit

ložisko těžené

Klatovy

Výškovice

gabro

rezervní ložisko

Tachov

Zahrádka

Spilit

ložisko těžené

Plzeň sever

Ždánov

živcová surovina

ložisko těžené

Domažlice

129

KARLOVARSKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Číhaná

čedič

ložisko těžené

Karlovy Vary

Děpoltovice

kámen

ložisko těžené

Karlovy Vary

Háje

tavný čedič

rezervní ložisko

Cheb

Háje I

tavný čedič

ložisko těžené

Cheb

Háje II

tavný čedič


Cheb

Háje III

tavný čedič


Cheb

Heřmanov

trachyt

ložisko těžené

Karlovy Vary

Hlavno II

čedič

ložisko těžené

Sokolov

Horní Tašovice

kámen

ložisko těžené

Karlovy Vary

Hroznětín III

bentonit

zastavená těžba

Karlovy Vary

Krásno I

živcová surovina

ložisko těžené

Sokolov

Libá

kámen

ložisko těžené

Cheb

Libá I

kámen

ložisko těžené

Cheb

Libá II

kámen

ložisko těžené

Cheb

Lipná

žula

ložisko těžené

Cheb

Mokrá I

čedič

ložisko těžené

Karlovy Vary

Ratiboř

kámen

ložisko těžené

Karlovy Vary

Stráž nad Ohří

čedič

ložisko těžené

Karlovy Vary

Třebouň

kámen

rezervní ložisko

Karlovy Vary

Vítkov I

žula

ložisko těžené

Sokolov

ÚSTECKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Dětaň IV

kámen

rezervní ložisko

Louny

Dobkovičky

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Dolánky

čedič

ložisko těžené

Teplice

Dubičná

tefrit

ložisko těžené

Litoměřice

Braňany II

bentonit

ložisko těžené

Most

Braňany III

bentonit

rezervní ložisko

Most

Braňany V

fonolit

rezervní ložisko

Most

Břvany

čedič

ložisko těžené

Louny

Císařský

olivinický čedič

ložisko těžené

Děčín

Chraberce

čedič

ložisko těžené

Louny

Jeníkov - Lahošť

krystalický křemenec

ložisko těžené

Teplice

Kamýk

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Královka

diabas

zastavená těžba

Děčín

Libochovany

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Libochovany I

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Libochovany III

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Lipová I

diabas

ložisko těžené

Děčín

130


Název

Nerost

Využití

Okres

Lipová u Šluknova

žula

ložisko těžené

Děčín

Litochovice

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Litochovice I

kámen

rezervní ložisko

Litoměřice

Lobendava

diabas

zastavená těžba

Děčín

Lochočice I

čedič

rezervní ložisko

Ústí n. L.

Louchov

rula

rezervní ložisko

Chomutov

Lysec

čedič

ložisko těžené

Teplice

Malé Žernoseky

křemenný porfyr

ložisko těžené

Litoměřice

Měděnec

muskovit

zastavená těžba

Chomutov

Měrunice

čedič

ložisko těžené

Teplice

Měrunice I

čedič

ložisko těžené

Teplice

Obřice

čedič

ložisko těžené

Litoměřice

Přední Lhota

čedič

ložisko těžené

Děčín

Přední Lhota I

čedič

ložisko těžené

Děčín

Rokle

bentonit, kaolin

ložisko těžené

Chomutov

Rožany I

diabas

ložisko těžené

Děčín

Severní

diabas

zastavená těžba

Děčín

Soutěsky

čedič

ložisko těžené

Děčín

Úhošťany

čedič

ložisko těžené

Chomutov

Valkeřice

trachyt

rezervní ložisko

Děčín

Všechlapy

čedič

ložisko těžené

Teplice

Vysoké Třebušice

bentonit

zastavená těžba

Louny

Židovice

dinasový křemenec a bentonit

ložisko těžené

Most

LIBERECKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Frýdlant I

kámen

zastavená těžba

Liberec

Heřmanice u Frýdlantu

čedič

ukončená těžba

Liberec

Heřmanice u Frýdlantu I

čedič

zastavená těžba

Liberec

Heřmanice u Frýdlantu II

čedič

zastavená těžba

Liberec

Heřmanice u Frýdlantu III

čedič

zastavená těžba

Liberec

Bezděčín

melafyr

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Bezděčín I

melafyr

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Hořensko

křemenný porfyrit

rezervní ložisko

Semily

Hraničná

žula

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Hraničná I

žula

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Chlum I

znělec

ložisko těžené

Česká Lípa

Chuchelna (Slap)

čedič

ložisko těžené

Semily

Chuchelna I

čedič

ložisko těžené

Semily

Jílové u Držkova

břidlice

zastavená těžba

Jablonec n. N.

Jirkov

břidlice

zastavená těžba

Jablonec n. N.

131

Název

Nerost

Využití

Okres

Jirkov I

břidlice

zastavená těžba

Jablonec n. N.

Košťálov I

melafyr

ložisko těžené

Semily

Košťálov II

melafyr

ložisko těžené

Semily

Krásný Les

olivinický čedič

ložisko těžené

Liberec

Kristiánov

čedič

zastavená těžba

Liberec

Luhov

čedič

zastavená těžba

Česká Lípa

Nová Ves nad Nisou

žula

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Polevsko

čedič

zastavená těžba

Česká Lípa

Polevsko I

čedič

zastavená těžba

Česká Lípa

Radčice

sericiticko-chloritické břidl.

ložisko těžené

Jablonec n. N.

Rochlice

žula

zastavená těžba

Liberec

Ruprechtice

žula

ložisko těžené

Liberec

Smrčí

čedič

ložisko těžené

Semily

Tachov I

znělec

ložisko těžené

Česká Lípa

Tachov II

znělec

ložisko těžené

Česká Lípa

Záhoří - Proseč

čedič

ložisko těžené

Semily

Žandov

čedič

ložisko těžené

Česká Lípa

Železný Brod

čedič

zastavená těžba

Jablonec n. N.

Železný Brod I

čedič

zastavená těžba

Jablonec n. N.

KRÁLOVEHRADECKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Deštné v Orl. Horách

amfibolit,gabro

zastavená těžba

Rychnov n. K.

Horní Lánov I

mramor

rezervní ložisko

Trutnov

Javornice

granodiorit

zastavená těžba

Rychnov n. K.

Královec

porfyr

ložisko těžené

Trutnov

Královec I

křemenný porfyr

rezervní ložisko

Trutnov

Masty

diorit

ložisko těžené

Rychnov n. K.

Pěčín

gabro, žula

zastavená těžba

Rychnov n. K.

Potštejn

žula a rula

ložisko těžené

Rychnov n. K.

Rožmitál

porfyr

ložisko těžené

Náchod

132


PARDUBICKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Dolní Morava

mramor

ložisko těžené

Ústí n. O.

Hlinsko

granodiorit

ložisko těžené

Chrudim

Budislav

křemenný diorit

ložisko těžené

Svitavy

Bystřec

žula

zastavená těžba

Ústí n. O.

Bystřec I

rula

ložisko těžené

Ústí n. O.

Ctětín

granodiorit

ložisko těžené

Chrudim

Hlinsko I

granodiorit

ložisko těžené

Chrudim

Hněvětice

droba

zastavená těžba

Chrudim

Chornice

droba

ložisko těžené

Svitavy

Chrtníky

diabas

ložisko těžené

Pardubice

Chvaletice I

kámen

ložisko těžené

Pardubice

Jaroměřice

kámen

ložisko těžené

Svitavy

Leštinka I

granodiorit

zastavená těžba

Chrudim

Leštinka II

granodiorit

zastavená těžba

Chrudim

Leštinka u Skutče

granodiorit

rezervní ložisko

Chrudim

Litice nad Orlicí

granodiorit (žula)

ložisko těžené

Ústí n. O.

Litice nad Orlicí I

žula

zastavená těžba

Ústí n. O.

Mistrovice

diorit

ložisko těžené

Ústí n. O.

Nasavrky

diorit

zastavená těžba

Chrudim

Proseč

amfibolit

zastavená těžba

Chrudim

Prosetín I

granodiorit

ložisko těžené

Chrudim

Předhradí

droba

zastavená těžba

Chrudim

Skuteč (Humperky)

droby a drobové břidlice

ložisko těžené

Chrudim

Skuteč I (Litická)

žula

ložisko těžené

Chrudim

Skuteč II

opuka

ložisko těžené

Chrudim

Stašov

biotiticko-kvarcitické žuly

ložisko těžené

Svitavy

Stašov II

rula

ložisko těžené

Svitavy

Švihov I

granodiorit

zastavená těžba

Chrudim

Vížky

biot. žuly, diorit. porfyrity

ložisko těžené

Chrudim

Vrbatův Kostelec

granodiorit

ložisko těžené

Chrudim

Vrbatův Kostelec

granodiorit

zastavená těžba

Chrudim

Zárubka

Chrudim

Zdechovice

kámen

ložisko těžené

Pardubice

Zderaz

žula

ložisko těžené

Chrudim

Žumberk

diorit

ložisko těžené

Chrudim

133

VYSOČINA Název

Nerost

Využití

Okres

Dolní Město (Březek)

žula


Havl. Brod

Dolní Město I

žula

ložisko těžené

Havl. Brod

Dolní Březinka (Horka)

žula

ložisko těžené

Havl. Brod

Bílý Kámen

žula

ložisko těžené

Jihlava

Boršov

žula

ložisko těžené

Jihlava

Horní Bory

rula biotitická

ložisko těžené

Žďár n. S.

Kamenná Lhota

žula


Havl. Brod

Kamenná nad Oslavou I

granodiorit - durbachyt

ložisko těžené

Třebíč

Kosov

syenit

ložisko těžené

Jihlava

Krásněves

pararula

zastavená těžba

Žďár n. S.

Velká Bíteš

rula bítešská

ložisko těžené

Žďár n. S.

Libická Lhotka

rula


Havl. Brod

Lipnice I (Pětka)

žula

zastavená těžba

Havl. Brod

Lipnice Trojka

žula

zastavená těžba

Havl. Brod

Mirošov

rula biotitická

ložisko těžené

Žďár n. S.

Mrákotín

žula

ložisko těžené

Jihlava

Mrákotín I

dvojslídný granit


Jihlava

Mysletice

žula

ložisko těžené

Jihlava

Ondřejov

žula

zastavená těžba

Pelhřimov

Ořechov

žula

ložisko těžené

Žďár n. S.

Panské Dubenky

granit


Jihlava

Pavlov u Herálce

kámen

ložisko těžené

Havl. Brod

Pohled

biot. migmatitizované pararuly

ložisko těžené

Havl. Brod

Police

rula

ložisko těžené

Třebíč

Polnička

rula amfibolická

ložisko těžené

Žďár n. S.

Příštpo (Královec)

žula biotitická a syenity

ložisko těžené

Třebíč

Rácov

žula

ložisko těžené

Jihlava

Radňov

migmat.-biotit. ruly

ložisko těžené

Pelhřimov

Rančířov

rula

ložisko těžené

Jihlava

Řásná

žula

ložisko těžené

Jihlava

Slavíkov

diorit, amfibolit

ložisko těžené

Havl. Brod

Střítež

serpentinit

ukončená těžba

Žďár n. S.

Těchobuz

rula

ložisko těžené

Pelhřimov

Utín

rula

zastavená těžba

Havl. Brod

Vanov

biot. pararula, leukokartní žula

ložisko těžené

Jihlava

Velký Beranov

rula

ukončená těžba

Jihlava

Vícenice

rula

ložisko těžené

Třebíč

Železné Horky

rula

ložisko těžené

Havl. Brod

134


JIHOMORAVSKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Bratřice Dolní Kounice I

granodiorit

ložisko těžené

Brno venkov

Dolní Libina

rula

ložisko těžené

Blansko

Drysice

droba

zastavená těžba

Vyškov

Černá Hora

granodiorit

zastavená těžba

Blansko

Hostěradice

rula, amfibolit

ložisko těžené

Znojmo

Hostěradice I

amfibolit, granulity

rezervní ložisko

Znojmo

Ivančice - Réna

bentonit

zastavená těžba

Brno venkov

Křtiny

mramor

rezervní ložisko

Blansko

Lhota Rapotina

křemitý diorit

ložisko těžené

Blansko

Luleč

kulmská droba/slepenec břidl.

ložisko těžené

Vyškov

Mašovice

žula

ložisko těžené

Znojmo

Olbramovice

granodiorit

ložisko těžené

Znojmo

Olšany

kulmská droba

ložisko těžené

Vyškov

Omice

biotitická rula a diorit

ložisko těžené

Brno venkov

Opatovice I

kulmská droba

ložisko těžené

Vyškov

Opatovice u Vyškova

droba

ukončená těžba

Vyškov

Pavlice

rula

ložisko těžené

Znojmo

Předklášteří I

rula a vápence

ložisko těžené

Brno venkov

Předklášteří u Tišnova

žulorula

ložisko těžené

Brno venkov

Příbram

rula

ložisko těžené

Brno venkov

Tasovice II

granodiorit, slepenec

ložisko těžené

Znojmo

Želešice

amfibolovec

ložisko těžené

Brno venkov

OLOMOUCKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Belkovice

Okres Olomouc

Dolany

břidlice

zastavená těžba

Olomouc

Dolní Skorošice

žula, granodiorit

ložisko těžené

Jeseník

Domašov n. Bystřicí

droba a pískovec

ukončená těžba

Olomouc

Domašov n. Bystřicí I

břidlice

zastavená těžba

Olomouc

Hanušovice

amfibolit, rula

ložisko těžené

Šumperk

Hanušovice I

ortorula

rezervní ložisko

Šumperk

Bludov

wollastonit


Šumperk

Brodek

kulmská droba

ložisko těžené

Prostějov

Bukovice

amfibolit

ložisko těžené

Šumperk

Černá Voda

žula

ložisko těžené

Jeseník

Horní Lipová 019

mramor

ložisko těžené

Jeseník

Hrabůvka

droba

ložisko těžené

Přerov

Hrubá Voda

droba

ložisko těžené

Olomouc

135

Název

Nerost

Využití

Okres

Hrubá Voda I

droba

ložisko těžené

Olomouc

Hrubá Voda II

štípatelská břidlice


Olomouc

Chabičov

droba

ložisko těžené

Olomouc

Jívová

droba

ložisko těžené

Olomouc

Kokory

travertin

zastavená těžba

Přerov

Kozí Vrch u Loštic

droba

ložisko těžené

Šumperk

Krásné

amfibolická rula

ložisko těžené

Šumperk

Lipník nad Bečvou (Podhůra)

droba

ložisko těžené

Přerov

Mladoňov

rula

zastavená těžba

Šumperk

Nejdek

droba

ložisko těžené

Přerov

Nová Červená Voda

žula

ložisko těžené

Jeseník

Nová Ves u Litovle

droba

ložisko těžené

Olomouc

Opatovice u Hranic

droba

ukončená těžba

Přerov

Petrovice II

Hadec


Jeseník

Rozstání

droba

ložisko těžené

Prostějov

Skorošice (Žulová 028)

Žuly

ukončená těžba

Jeseník

Skorošice I (Žulová 21)

Žula

ložisko těžené

Jeseník

Supíkovice 017

mramor

ložisko těžené

Jeseník

Tomíkovice

diorit, žula

zastavená těžba

Jeseník

Vápenná IV

žula

ložisko těžené

Jeseník

Velký Újezd

droba

ložisko těžené

Olomouc

Výkleky

Olomouc

Veselíčko

droba

ložisko těžené

Přerov

Zábřeh na Moravě Račice

rula

ložisko těžené

Šumperk

Žulová (provozovna 103)

žula

ložisko těžené

Jeseník

Žulová I

žula

ložisko těžené

Jeseník

Žulová II

žula

ložisko těžené

Jeseník

Žulová IV

žula

ložisko těžené

Jeseník

ZLÍNSKÝ KRAJ Název Komňa-Bučník

136

Nerost andezit

Využití ložisko těžené

Okres Uh. Hradiště


MORAVSKOSLEZSKÝ KRAJ Název

Nerost

Využití

Okres

Deštné

droba

ložisko těžené

Opava

Heřmanice u Oder

droba

ložisko těžené

Nový Jičín

Annino údolí

droba

ložisko těžené

Opava

Bílčice

čedič

ložisko těžené

Bruntál

Bohučovice

droba

ložisko těžené

Opava

Krásné Loučky (Kobylí)

droba

ložisko těžené

Bruntál

Kobeřice

sádrovec

ložisko těžené

Opava

Lhotka u Vítkova

kámen-břidlice

ložisko těžené

Opava

Litultovice

droba

ložisko těžené

Opava

Litultovice I

droba

ložisko těžené

Opava

Svatoňovice

břidlice

ložisko těžené

Opava

Svobodné Heřmanice

břidlice

ložisko těžené

Bruntál

Valšov I

droba

ložisko těžené

Bruntál

Valšov II

droba

ložisko těžené

Bruntál

Pro tvorbu výše uvedených tabulek byly získány informace od Státní báňské správy a od jednotlivých producentů kameniv – viz Reference body [3.] a [4.]. V současné době jsou obdobným způsobem zpracovávány tabulky a mapy pro štěrkopísek, písek, jíly a vápenec. Umělé kamenivo V ČR jsou vyráběny následující druhy umělého kameniva: KERAMZIT, AGLOPORIT, EXPANDOVANÝ PERLIT (viz dílčí zpráva za II. čtvrtletí) VERMIKULIT je doposud méně známý křemičitan, který se řadí mezi umělé vyráběné pórovité kamenivo. Je tmavě hnědý až tmavě šedozelený, hydratizovaný hořečnatohlinitý slídovitý křemičitan, vzniklý zvětráváním jiných slíd. Vzniká při pálení slídových minerálů, které zvětšují svůj objem. Vermikulit se vyskytuje zejména v lokalitě DUBINA u Zruče nad Sázavou a dále v lokalitách STUPNÁ u Kremže, DRAHOTÍN u Tišnova, VĚŽNÁ a VĚCHNOV, kde je vermikulit vázán na desilikované pegmatity v serpentinitech. Další výskyty jsou známy v produktech přeměny hadcových hornin v lokalitě LETOVICE, MOHELNO, HRUBŠICE a HEŘMANOV u Velkého Meziříčí. Společnost GRENA a.s. (Veselí na Moravě) byla jedna z prvních společností, která začala v ČR vermikulit používat při výrobě stavebních hmot a materiálů. V rámci stavební výroby je vermikulit využíván jako hlavní surovina pro výrobu protipožárních, nehořlavých a žáruvzdorných desek, lisovaných izolačních tvárnic; odlehčených, izolačních a žáruvzdorných betonů; vermikulitových omítky s tepelně izolačními a žáruvzdornými vlastnostmi. Další uplatnění vermikulitu se nachází v zemědělství a automobilovém průmyslu, také může sloužit např. jako inertní a dobře absorbující obalový materiál pro dopravu nebezpečných materiálů. Protipožární desky na bázi vermikulitu jsou v ČR zastoupeny pouze jediným dodavatelem –firmou THERMAX Brandschutzteile Geselschaft. [1.]

137

UMĚLÉ KAMENIVO Z ODPADNÍCH MATERIÁLŮ Recyklací strusek je v ČR vyráběno STRUSKOVÉ KAMENIVO. Strusky jsou pevné nekovové doprovodní výrobky hutní výroby, které vznikly roztavením hlušin rudy, přídavků struskotvorných látek a minerálních podílů z pevných paliv. Jedná se o přetavené silikátové odpady vznikající v průmyslových pecích. Čím rychlejší je chlazení, tím obsahuje více sklovité fáze a je tedy energeticky bohatší, tzn.reaktivnější. Pro potřeby ve stavebnictví se využívají zejm. 2 typy strusek – ocelárenská a vysokopecní: OCELÁRENSKÁ STRUSKA je charakteristická značnou tvrdostí s vlastnostmi kameniva. Obsahuje křemičitan vápenatý a oxidy železa. Vzniká jako vedlejší produkt při výrobě oceli. Je nutno ji upravit drcením nebo mletím po předchozím separování magnetického podílu železa. Struskové kamenivo plně nahrazuje kameniva přírodní a lze je použít jako materiál při dopravních a vodních stavbách. Magnetickou separací se získává kov použitelný v hutním průmyslu, rozemletím na zrna o průměru menším než 0,3 mm vzniká vápenatohořečnaté hnojivo pro zlepšení fyzikálně chemických vlastností půdy a jako přísada při výrobě cementu a minerální vlny. VYSOKOPECNÍ STRUSKA je černohnědý, případně nazelenalý produkt vznikající při výrobě surového železa. Ztuhlý roztok sloučenin neželezných kovů a jiných součástí vsázky. Chemické složení běžných vysokopecních strusek bývá: 21 – 40 % SiO2, 30 – 49 % CaO, 5 – 15 % Al2O3, 5 – 10 % MgO, cca 1 – 2 % MnO a FeO. Granulace horké strusky vzniká pozvolným nebo rychlejším ochlazením vodou, po ní následuje drcení a mletí na potřebnou zrnitost. Je využívána téměř stoprocentně jako kamenivo do betonu, ke stavbě vozovek a kolejového lože a jako tzv. vysokopecní granulát vzniklý intenzivním ochlazením se přidává do cementářských slínků při výrobě železoportlandského cementu. [2.] 3. Informace ze zahraničí V této etapě řešení pokračovaly práce na zmapování producentů umělého kameniva ve světě. Japonsko, Německo, Polsko Viz dílčí zpráva za II. čtvrtletí Finsko Ve Finsku existuje firma na výrobu umělého kameniva z jílu a břidlice expandací v rotační peci. Firma Metso Minerals používá kromě jílu k výrobě kameniva i odpadní materiály, jako jsou popely po spalování uhlí, kaly z čističek komunálních vod a dále provádějí testy s dalšími odpadními materiály (žulový prach, vybagrované bahno řek, kaly z celulózek). Hong Kong Společnost CitCon Limited produkuje agregát pod názvem CITCON, což je umělé kamenivo vyrobené expandací jílu v rotační peci. Je to stabilní stavební hmota s výjimečnými izolačními vlastnostmi, je chemický netečná a neabsorpční. Při dávkování do betonu se dávky neliší od běžného kameniva. Rakousko V Rakousku je umělé kamenivo produkováno především recyklací stavebních a demoličních odpadů. Systém řízení jakosti recyklátů ze stavebních a demoličních odpadů zajišťuje v Rakousku ÖGSV Österreichischer Güteschutzverband Recycling-Baustoffe (Rakouský svaz zajišťování jakosti recyklovaných stavebních materiálů). Jím udělovaná značka jakosti je plně akceptována. Použití umělého kameniva podle druhu je obdobné obdobné jako v jiných zemích, za zmínku stojí snad jen betonové kryty vozovek, které mají v Rakousku dlouhou a nepřerušenou tradici s výraznou akcelerací od 80. let minulého století. Kvalitní kamenivo odolné proti ohlazování a obrusu je drahé a používá se jen pro horní beton. Spodní může být zhotoven z místně dostupného levného kameniva nebo také z recyklátu ze starého betonového krytu.

138


Slovensko Na Slovensku se při produkcí umělého kameniva zpracovávají tři skupiny odpadů: odpadové stavební materiály, teplárenská a především vysokopecní struska. Základnou výroby kameniva z vysokopecní strusky je východ země s významným hutním průmyslem. Do roku 1994 se na strusku hledělo pouze jako na odpad a byla vyvážena na haldy u Veľké Idy. Impulzem k dalšímu zpracování strusky byly rok od roku vyšší poplatky spojené s zátěží životního prostředí a především vysoký obsah kovových zbytků, které by se daly oddělit a vrátit zpět do výroby. Prvním úpravárenským závodem byl Heckett MultiServ, který začal zpracovávat strusku v tekutém stavu. Demetalizovaná ocelářská struska je pak zpracována na umělé kamenivo mletím na několik frakcí (0 - 4, 8 - 11 a 11 – 16 mm). Vysoký nárůst produkce umělého kameniva (z 66 tisíc tun v roce 1994 na 227 tisíc tun v roce 2001) významně přispěl ke snížení zátěže na životní prostředí. Suché haldy vysokopecní strusky zpracovává dále VULKMONT, a.s. Košice. Při zpracování se oddělují kovové části, které putují zpět do ocelárny. Ze zbytku strusky se vyrábí umělé hutní kamenivo mletím podle zvoleného rozsahu frakcí. Produkované umělé hutní kamenivo slouží především na stavbu silnic a kolejových lůžek. Podobně i na Horehroní se zpracovává ocelárenská struska, která byla ukládána na skládku průmyslového odpadu Šlikov. Železiarne Podbrezová, a.s. vyrábí umělé hutní kamenivo z ocelárenské strusky, která vzniká okysličováním prvků roztavené oceli a struskotvorných přísad. Výroba umělého kameniva se uskutečňuje po ochlazení strusky vodou, drcením, magnetickou separací u kovových částí a následně roztříděním na požadované frakce umělého hutního kameniva. Toto umělé kamenivo je vhodné pro zdrsňovací posypy litých asfaltů, stmelené vrstvy vozovek, stabilizované vrstvy vozovek, emulzní kalové vrstvy, výrobu zámkové dlažby a výrobu okrasných betonových plotů. Výroba umělého kameniva z teplárenské strusky daleko zaostává za zpracováním strusky z vysokých pecí. Směs strusky a popílku byla např. použita jako náhrada částí alumosilikátů při výrobě cementářského slínku CETA v Cementárně v Turni nad Bebravou (1998, 2005). Z teplárenské strusky lze vyrábět umělé kamenivo ke stavbě komunikací jako ze strusky z železáren, má však odlišné vlastnosti a vyžaduje další zpevnění; na Slovensku se průmyslově nevyrábí. Významným producentem umělého kameniva vznikajícího recyklací stavebních materiálů je firma ERPOS. Tato společnost vyrábí recyklované suťové produkty, recyklované betonové produkty, recyklované asfaltové produkty i další produkty zhotovované na zakázku. Suťové produkty se používají v závislosti podle frakcí např. k zásypům inženýrských sítí, při stavbách komunikací, při tvorbě drenážních vrstev, recyklované betonové produkty např. jako náhrada štěrku při vytváření podkladových a podsypových vrstev, recyklované asfaltové produkty především na podkladové vrstvy komunikací. Firma Stavebná výroba OFZ, spol. s r.o. z Dolního Kubína vyrábí umělé kamenivo pro zpevnění dolní části komunikací, terénní úpravy, pro výrobu cementových malt, stavebních prvků, zámkové dlažby a prefabrikátů, jako podlahový a výplňový materiál. Cihlová drť (antuka) je produkována v podniku Ipeľské tehelňe, a.s. Lučenec. Používá se především na výrobu tepelněizolačních malt a na úpravu povrchu sportovních hřišť a drah. Švédsko Ve produkuje firma CBC Engineering lehčené betonové bloky, které obsahují kamenivo z drcené pemzy – PUMROC. Toto kamenivo je vysoce pórovité. USA V USA se na výrobu umělého kameniva (lehčeného) zaměřuje nejméně 6 firem. Převážně vyrábějí lehčené umělé kamenivo expandací jílu nebo břidlice. Takto vyrobené kamenivo používají jako výplňový materiál, na výrobu lehkých betonů, zdících materiálů (betonové zdivo), prefabrikovaných a předpjatých betonů, konstrukčních betonů a dalších betonových produktů.

139

Umělé kamenivo lze uplatnit i v projektech inženýrské geotechniky, na což se zaměřuje firma Big River Industrie, Inc. (USA). Vyrábějí produkty pod názvem Gravelite a Livlite. Firma Universal Aggregates, LLC. (USA) využívá patentovanou technologii výroby kameniva z vedlejších produktů po spalování uhlí (popel a popílek), ze sádry a kalů z čističky odpadních vod. Smyslem jejich činnosti je jednoznačně odstranění potřeby ukládání vedlejších produktů na skládky. Firma Carolina Stalite Company využívá umělé kamenivo v zemědělství jako tzv. „strukturální půdu“ pro městskou zeleň, pro travní a požární uličky. Firma kombinuje umělé kamenivo s asfaltem a buduje pozemní komunikace s vyšší odolností, aplikuje kamenivo v geotechnice jako obsypy mostů a pozemních parkovišť. Jejich produkt STALITE vyrábějí expandací jílu a břidlice v rotační peci při teplotě 2200°F. Firma BUILDEX, vyrábí produkt HAYDITE z expandovaného lupku a břidlice. Využití pro konstrukční betony a lehké výplňové kamenivo. Firma Northeast SOLITE vyrábí různé druhy umělého kameniva expandací břidlice Esopus v rotační peci. Jejich produkty jsou Solite, Kenlite, HydroCure a Northeast Solite. Asociace NRMCA (National Ready Mixed Concrete Association) vyrábí strukturní lehký beton pod značkou CIP 36, který obsahuje expandovaný jíl a břidlici. Velká Británie Průmysl UK je zaměřen na maximální využívání recyklovaných materiálů – Velká Británie je evropským vůdcem ve vývoji a použití recyklovaných produktů. Aktuálně asi 18 – 20% z kameniv na trhu je nahrazováno recyklovanými materiály. Pro srovnání – průměrný podíl recyklátů v Evropě je pouze 7%. Ve Velké Británii proto nalezneme více firem zaměřující se na výrobu umělého kameniva z druhotných surovin nebo ze zbytkových energetických produktů. Firma PLASMOR concrete products zaměřuje svou činnost na výrobu lehčených bloků, vyráběné z portlandského cementu a kameniva získaného z ložového popele pod názvy Aplite, Stranlite a Pain grade. Ultralehké kamenivo z expandovaného jílu uvádějí pod názvem Fonolite, které charakterizují vysokou pevností, nízkým smrštěním, nízkou hustotu a dobrou upevnitelnost bloků. Firma CEMEX UK Operations produkuje syntetické kamenivo s využitím popele, který vzniká jako vedlejší produkt z uhelného hořáku elektrárny. Využívají produkt s názvem LYTAG pro lehké betony, prefabrikovaný beton, podlohový i střešní potěr, odvodňování půd, geo-náplně a filtrační média. Firma ScotAsh zpracovává elektrárenský popílek – extrémně čistý, s nízkými hodnotami dioxinů a sulfátů. Popílek v tomhle případě vystupuje jako náhrada za břidlici a jíly pro výrobu lehčených betonových bloků. Firma MAXIT Group produkuje umělé kamenivo expandací jílu v rotační peci. Použití tohoto kameniva se jeví perspektivní jako podlahová izolace, jako pórovitý substrát pro rostliny, filtrační prostředek pro městskou odpadní i pro pitnou vodu a v zahradnictví pro odvodnění. Zahraniční výzkum v oblasti umělého kameniva SME (Small and medium-sized enterprises – podpora Evropské komise podnikatelského sektoru a malých a středních podniků) a výzkumné ústavy z Belgie, Nizozemska a Rakouska, spolupracovali na projektu CRAFT, zabývajícím se výzkumem nových možností recyklace strusky z výroby ušlechtilé oceli. Před použitím strusky jako umělého kameniva do betonu a na stavby komunikací jsou ze strusky extrahovány kovy. Princip recyklace je založen na magnetismu. Zadavateli a podniky, ve kterých se v současné době využívají první průmyslová zařízení na recyklaci touto technologií jsou: Trading and Recyclig Company (Belgie), SBM Wageneder (Rakousko), ALC (Belgie), Isola (Belgie), Direkt-Blok Gubbels (Nizozemsko), Zandmaatschappij Twenthe (Nizozemsko) Z výzkumných institucí se na projektu podílely: Belgian Building Reserche Institut Brusel (Belgie), Cenrte Scientifique et Technigue de la Construction (Belgie), Centre de Recherches Routières (Belgie), VITO – Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (Belgie), CES – Comprehensive Enviromental Services (Nizozemsko), Technische Universiteit Delft (Nizozemsko)

140


4. Dosavadní zkušenosti VUSTAH Viz Dílčí zpráva za II. čtvrtletí Závěr 1. Znovu je třeba připomenout, že k úspěšnému zpracování cíle V006 budeme potřebovat od řešitelů ostatních cílů jednoznačně stanovit, příp. zpracovat: - podrobný popis produktu, způsoby užití produktu, - podrobný popis technologie výroby, vč. rozhodnutí, zda se bude výpočet vztahovat ke konkrétnímu producentovi nebo k tzv. „investici na zelené louce“, - strojně-technologická dokumentace vč. požadavků na výši investic do stavební, strojní a elektrotechnické části a pro část měření a regulace, - výrobní kapacita linky, - plánovaná spotřeba surovin, materiálu, paliv a energií, vč. jejich potencionálních dodavatelů, - potřeba lidských zdrojů (v případě konkrétního producenta návrh výše mezd), - ostatní položky (tzn. plánované náklady na opravy a udržování, výrobní a správní režie, náhradní díly apod.), - pořizovací cena stavební, strojní a elektrotechnické části a části pro měření a regulaci, - legislativní omezení týkající se vlastní výroby a/nebo uvedení výrobku na trh, - ochrana práv k duševnímu vlastnictví, případně další náležitosti. 2. Pokračuje zmapování trhu přírodních kameniv v rámci ČR – v současné době jsou zpracovávány mapy výskytu jednotlivých kategorií kameniv , které budou sloužit jako vodítko k nalezení vhodných oblastí pro uplatnění různých druhů umělých kameniv, z důvodu lokálního nedostatku jejich přírodních ekvivalentů. Do map budou vyznačeny i místa současné produkce umělých kameniv. 3. Pokračuje mapování trhu umělých kameniv na trhu ČR i celosvětové úrovni – v této etapě byly zjištěny a/nebo doplněny základní údaje o výrobě umělého kameniva v ČR, Finsku, Hong-kongu, Rakousku, Slovensku, Švédsku, USA a Velké Británii. Současně byl zmíněn i mezinárodní projekt CRAFT týkající se nových možností recyklace strusky z výroby ušlechtilé oceli. Průzkum našeho i světových trhů bude pokračovat do konce roku 2006. V dalších letech budou výsledky průzkumu průběžně aktualizovány. Reference [1.]

Mališ,.J., Vavro, M., Kurková, Z., Řezníček, P.: Vermikulit a jeho použití pro technické a stavební účely. Minerální suroviny 4/prosinec 2005, ISSN 1212-7248

[2.]

Ledererová, J. a kol.: Průběžná zpráva o řešení výzkumného záměru za rok 2004, VEZPOM – Výzkum ekologického zpracování průmyslových odpadních materiálů, MSM 2623251101

[3.]

Tabulka dobývacích prostorů, Státní báňská správa ČR

[4.]

Webové stránky výše uvedených zahraničních firem

[5.]

Webové stránky, případně ústní informace firem: Cihlářská a.s., Petrohrad; A.K.U.P.I. CB spol. s r.o., Lišov; AG Skořenice, akciová společnost; Agir spol. s r.o., Skoupý; AGRO Brno - Tuřany, a.s.; AGROPLAST a.s.; Agropodnik Humburky, a.s.; Agrostav Znojmo, a.s.; AGROSTAV, společný podnik "v likvidaci", Staré Město - Baška; Anna Mrázová, lom Žernovka; ATLANTA,a.s.; ATS-SILNICE, spol. s r.o.; B E S s.r.o.; BASALT s.r.o.; BĚLSKÁ PÍSKOVNA a.s.; BENTEX BOHEMIA s.r.o.; BERGER BOHEMIA a.s.; BERON, spol. s r.o.; BETAS

141

MORAVIA akciová společnost; Bludovit, s.r.o.; Bohumil Vejvoda - obchodní činnost VEDA CS; Bratři Řehounkové,cihelna Časy s.r.o.; Brněnské papírny, státní podnik; Brněnské cihelny, státní podnik - v likvidaci; BUILDING SP, spol. s r.o.; C S V spol. s r.o. - v likvidaci; CARMEUSE CZECH REPUBLIK s.r.o.; CEFEUS spol. s r.o.; Cement Hranice, akciová společnost; CIDEM Hranice, a.s.; CIHELNA Čepí společnost s ručením omezeným (s r. o.); Cihelna Hodonín, s.r.o.; Cihelna Litovel - Nasobůrky s.r.o.; Cihelna Malenovice, s.r.o.; Cihelna Prostějov s.r.o.; Cihelna Sedlčany, a.s.; Cihelna Vysoké Mýto s.r.o.; Cihelna Kinský, spol. s r. o.; Cihelna Klíma spol. s r.o.; CIHELNA OSVĚTIMANY, spol. s r.o.; Cihelna Polom, spol. s r.o.; Cihelna Prostějov - Držovice s.r.o.; Cihelna Pulice, spol. s r.o. v likvidaci; CIHELNY KRYRY a.s.; CIHLÁŘSKÝ ZÁVOD v Horkách n/J, spol. s r.o.; CIOS Osenice, spol. s r.o.; CIPO, spol. s r.o; COLAS CZ, a.s.; COMING Plus, a.s.; Completinvest, společnost s ručením omezeným; CZECH - TRADING, s.r.o.; ČESKÁ ŽULA spol. s r.o.; České lupkové závody, a.s.; Českomoravské štěrkovny, a.s.; Českomoravský cement, a.s., nástupnická společnost; D M P a.s.; Daniel Štěrba, lom Chodová Planá; Daosz, s.r.o.; David Maurer, lom Jabkenice; DCD Prosenice a.s.; DCK Holoubkov Bohemia a.s.; Delfín, spol. s r.o.; DOBET, spol. s r.o.; Družstvo DRUMAPO; ECODUMP, s.r.o.; ECOMOSYS, spol. s r.o.; EKOFIM, s.r.o.; EKOSTAVBY Louny s.r.o.; EKOZIS spol. s r.o.; EKRA s.r.o.; Filip VÍTEK, lom Lipnice I (Pětka); Finisterrae, s r.o.; FLACHS, a.s.; FORMANSERVIS,s.r.o.; FORT kapitál, a.s. v likvidaci; František Dvořák, lom Valtice IV; František Jampílek, lom Vlíněves; František Matlák – stavebniny, Lažánky; Froněk, spol. s r.o.; G E T s.r.o.; G.T.S. CZ, s.r.o.; GO Point a.s.; GRANIO s.r.o.; GRANIO s.r.o.; Granit Lipnice, společnost s ručením omezeným; Granit Málkov s.r.o.; GRANITA s.r.o.; GRANIT-ZACH, spol. s r.o.; Gravel, spol. s r.o.; GYPSTREND s.r.o.; GZ Sand, s.r.o.; H O M E, a.s.; H. Z. C. J. a.s.; HÁJEK s.r.o.; Hanácký agrospolek, s.r.o.; Hanson ČR, a.s.; Hanson Kamenivo, s.r.o.; HASIT Šumavské vápenice a omítkárny, a. s.; HELUZ cihlářský průmysl v.o.s.; HERLIN spol. s r.o.; Holcim (Česko) a.s., člen koncernu; HORNA - DOPRAVA A MECHANIZACE, s.r.o.; HUTIRA - OMICE, s.r.o.; ILBAU spol. s r.o.; Ing. Miroslav Šimáček, lom Vrbová; Ing. Oldřich Jehlička - DIORIT-JEHLIČKA ČÁSTKOV; Ing. Sommer - cihelna Brázdim, spol. s r.o.; JAGOS, spol. s r.o.; JAME, s.r.o.; JAMEL, s.r.o.; Jan Fiala - cihelna Štěrboholy; Jan Hamáček - Stavby Prunéřov; Jana Lobová, lomy Lípa nad Orlicí; Jaromír Slaný , lom Polnička; Jaroslav Sedláček - SEDOS Voděrady; JEVIsport,spol. s r.o.; JHF Heřmanovice spol. s r. o.; JIHOKÁMEN, výrobní družstvo ; JIHOTVAR výrobní družstvo Veselí nad Lužnicí; Jindřich Zedníček, lomy Kamenná nad Oslavou a Mrákotín; Josef Máca ml. - Kamenosochařství; Josef Šeda - TAUM; Josef Žirovnický - ŽIRO; K M K GRANIT, spol. s r.o.; K - G R A N I T spol. s r. o.; Kalcit s.r.o.; Kámen a písek, spol. s r.o.; Kámen Brno, spol. s r.o.; Kámen Hudčice, s.r.o.; KÁMEN OSTROMĚŘ s.r.o.; KÁMEN Zbraslav, spol. s r.o.; Kamenolom Císařský a.s.; Kamenolom KUBO s.r.o.; Kamenolom Zderaz s.r.o.; Kamenolomy ČR Herous s.r.o. ; KAMENOLOMY ČR s.r.o. ; Kamenoprůmyslové závody, s.r.o.; Kaolin Hlubany, a.s.; Karel Kubík; KERAMOST, a.s.; K-KERAMO, spol. s r.o./v exekuci/; KM Beta MORAVIA s.r.o.; KOTOUČ ŠTRAMBERK, spol. s r. o.; Kozákov - družstvo; KRÁKORKA a.s.; Krkonošské vápenky Kunčice , a.s.; Ladislav Peller - Těžba úprava surovin - nákup, prodej a doprava; Lafarge Cement, a.s.; LASSELSBERGER, a.s.; Lesostavby Šumperk, a.s.; Lesy ČR Hradec Králové; Leveko, spol. s r.o.; LHOIST s.r.o.; Libinská AGRO, a.s.; LIGRANIT a.s.; LITH s.r.o.; LIVIA,spol.s r.o.; Lom Horní Pole, s.r.o.; Lom Klecany s.r.o.; Lom Matula Hlinsko, a.s.; LOM NEČÍN, a.s.; Lom Nečín, s.r.o.; Lom Skalka, s.r.o.; LOMY MOŘINA spol. s r.o.; LOMY, spol. s r.o.; Lubomír Kruncl, lomy Počaply u Terezína a Travčice; Lucie Salavcová Babická, lom Vrchotovy Janovice; Lucky CS GOLD s.r.o.; M - SILNICE a.s.; M P C s.r.o.; M. & H. Granit, spol. s r. o.; MATRO,s.r.o.; MAX BÖGL & JOSEF KRÝSL, stavební firma, výroba prefabrikátů a kamenolomy, Plzeň-Dobřany, kom. spol.; MEDIGRAN s.r.o.; Město Mělník, lom Vliněves I; Městské lesy Hradec Králové a.s.; MEX-REAL, s.r.o.; MH stavební , spol. s r.o.; Miláček a spol., s.r.o.; Milan Král - stavební hmoty, v likvidaci; MORAVSKÁ TĚŽEBNÍ, a.s. v likvidaci; Moravské keramické závody a.s.; MP Cihelna,spol. s r.o., v likvidaci; Mramor, spol. s r.o. v likvidaci; M-SILNICE a.s.; MŠENSKÉ PÍSKOVCE spol. s r.o.; MUROŇ spol. s r. o.; Naděžda Veselá; NATRIX, a.s.; NIKA Chrudim s.r.o.; NOBI PLUS spol.s r.o.; NZPK spol. s r.o.; OBEC DUBNICE POD RALSKEM; OBEC KRÁSNĚVES; Obec Miličín; Obec Studená; OBEC VELKÝ

142


BERANOV; OFEX-gis spol. sr.o.; Oldřich Psotka; OMYA a.s.; PARALAX, a.s.; Pavel Dragoun, lomy Háje; P-D Refractories CZ a.s.; PEDOP s.r.o.; Petr Čejka, lom Blovice; PETRA-Lom Číměř s.r.o.; PIKASO,spol. s r.o.; Písek - Beton, a.s.; PÍSEK A ŠTĚRK MORAVA, spol. s r.o.; PÍSEK OSTRAVA s. r. o.; Pískovna Černovice, spol. s r.o.; Pískovna Sojovice, s.r.o.; Pískovny a kamenolomy Poděbrady, státní podnik v likvidaci se sídlem v Poděbradech; Pískovny Hrádek a.s.; PÍSKY - J. Elsnic spol. s r.o.; Plzeňské štěrkopísky, s.r.o.; PRAŽSKÝ KAMENOSERVIS,spol. s r.o.; Provodínské písky a.s.; Průmysl kamene a.s.; Průmysl kamene Brno, s.r.o.; Q - GRANIT s.r.o.; R A L U X spol. s r.o.; Radek Patrný, lom Pěčín; RAKO-LUPKY,spol.s r.o.; RASTRA AGCZ a.s.; REKO a spol. Semily s.r.o.; REKO GRANIT s.r.o.; Reno Šumava spol. s r.o.; REVLAN s.r.o.; RKM - Rekult a.s.; Rosa, s.r.o.; S T A Z co., s.r.o.; SDRUŽENÍ SINGULÁRNÍCH PODÍLNÍKŮ, KOMŇA; Sedlecký kaolin a. s.; SETRA, spol. s r. o.; Severokámen Liberec, státní podnik v likvidaci; SHB,s.r.o.; SILNICE ČÁSLAV - HOLDING, a.s.; SILNICE MORAVA s.r.o.; Silnice Hradec Králové a. s.; Silnice, státní podnik, Hradec Králové v likvidaci; Sklopísek Střeleč, a. s.; SLATE - B.D.S.O., a.s.; SLEZSKÁ ŽULA, spol. s r.o.; Slezský kámen a.s.; S-MOST s.r.o. ; Sofron Trade a.s.; Sokolovská uhelná, právní nástupce, a. s.; SOL-EX, spol. s r.o.; SORRENA INVEST, s.r.o.; SPRÁVA A ÚDRŽBA SILNIC KUTNÁ HORA - vedlejší dopr. činnost, ubytování; STAPO MORAVA, a.s.; Stavby silnic a železnic, a.s.; STONE s.r.o.; Špaček kamenolomy, spol. s r.o.; Štěrkovny spol. s r. o. Dolní Benešov; Šumavský pramen a.s.; T E K A Z, s.r.o.; TAPAS BOREK, s.r.o.; Tarmac CZ a.s.; TELETÍNSKÁ ŽULA, s.r.o.; Teltras a.s.; Těžba nerostů a.s.; Těžba štěrkopísku spol. s r.o.; THERMOSERVIS-RECYKLACE, s.r.o.; THORSSEN s.r.o.; TONDACH Česká republika s.r.o.; Travertin Kokory, spol. s r.o.; TVARBET MORAVIA, a.s.; U N I K O M, a.s.; UNIM spol. s r.o. ; Václav Maurer, lomy Černuc, Dolní Bousov a Obruby; VANDE MOORTEL CZ, s.r.o.; VÁPENKA VITOŠOV s.r.o.; VÁPENKA VITOUL s.r.o.; Velkolom Čertovy schody, akciová společnost; VIA - VODA spol. s r.o. ; Vít Karásek, VPAS; W E I S S spol. s r.o.; Wienerberger cihlářský průmysl, a. s.; ZAPA beton a.s.; ZECHMEISTER, spol. s r.o.; Zemědělské družstvo Brusné; Zemědělské družstvo Letovice; Zemědělské družstvo Otice; Zemědělské družstvo Šonov u Broumova; Zemědělské obchodní družstvo Velký Grunov; Zemědělské obchodní družstvo Zálabí; ZEPIKO spol. s r.o.; ZS Kratonohy a.s.; Železniční průmyslová stavební výroba Uherský Ostroh a.s.; Žula Rácov,s.r.o..

143

144

Centrum Výzkumu integrovaného systému využití vedlejších produktů z těžby, úpravy a zpracování energetických surovin CVVP

Recommend Documents