ODPADY
Legislativa Pod pojmem odpad se rozumí látky jakéhokoliv skupenství, produkované lidskou činností, pro které není použití a nejsou využívány. Pod obecný pojem odpad lze zařadit jak odpadní látky, tak odpadní energii. Při statistickém šetření v 80 tých letech bylo zjištěno, že na území ČR vznikalo asi 500 druhů odpadních látek: 156,9 mil. tun činil průmyslový odpad 25,4 mil. tun odpad ze stavebnictví 508,6 mil. tun z povrchové těžby uhlí 2
Zákona č.185/2001 Sb. o odpadech a některých dalších zákonech Zákon o odpadech klasifikuje dopad jako věc, které se chce její majitel zbavit, nebo jako movitou věc, jejíž odstranění (zneškodnění) je nutné z hlediska péče o zdravé životní podmínky a ochranu životního prostředí.
Klasifikace odpadů podle původu:
ze zemědělství a lesnictví,
z průmyslu,
z energetiky,
z dolování a těžby,
komunální,
ostatní odpady. 3
Klasifikace odpadů podle nebezpečnosti:
Rostlinného a živočišného původu (ze zemědělské výroby), dřevozpracujícího a potravinářského průmyslu, Minerálního původu, odvaly z dolů, popílky s nízkým obsahem toxických látek, sutě ze staveb, Z chemických procesů, kyseliny, zásady, fenoly, dehty, rozpouštědla, odpady s příměsí toxických kovů (Hg, Cd), Radioaktivní odpad vzniklý při úpravě jaderného paliva, vyhořelé jaderné palivo, odpad z laboratoří využívajících radioizotopy, Z obcí (komunální), smíšený odpad obsahující, zbytky potravin, papíru, plasty, popel. 4
Některé jiné látky mohou být prohlášeny za odpad řídící se zvláštními předpisy: Nebezpečný odpad je takový odpad, který svými vlastnostmi je, nebo může být nebezpečný pro zdraví obyvatelstva, nebo pro životní prostředí Zvláštní odpad je odpad, který vyžaduje jiný (speciální) režim nakládání (z důvodů národohospodářských nebo ochrany životního prostředí).
5
Nebezpečný odpad – výbušný (má oxidační schopnosti, je hořlavý, dráždivý), – škodlivý zdraví (po vdechnutí, požití nebo proniknutí pokožkou), – toxický (představuje riziko vážného, akutního nebo chronického poškození zdraví, případně smrti), – karcinogenní (může vyvolat nádor nebo zvýšit jeho incidenci),
6
Zvláštní odpad Komunální odpad tvoří odpady z bydlení, občanského vybavení (školy, hotely, administrativa) a z technického vybavení (odpadní koše, úklid komunikací).
Zemědělský odpad je odpad ze zemědělské výroby, který se nedá vracet běžným zemědělským způsobem do půdy (odpad z výkrmen skotu, prasat, odpady z provozů souvisejícíchs živočišnou výrobou).
7
ODPADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ (OH) Promyšlená koncepční a organizační činnost zaměřená na odpad Cíle OH:
Předcházení vzniku odpadu
Omezování vzniku odpadu
Změnou technologie Ukončením výroby Maloodpadové technologie Minimalizování odpadu
Nakládání s odpadem
Shromažďování odpadu (sběr) Přeprava odpadu Skladování odpadu 8
Úprava odpadu: Změna fyzikálních, chemických, biologických a dalších vlastností odpadu. Využívání odpadů: Skládkový plyn, Teplo, Škvára. Základní formy zneškodňování odpadu: Skládkování, Ukládání, Spalování/neutralizace.
9
Nakládání (hospodaření) s odpadem: zneškodnění, tj. vyloučení nebo omezení škodlivých účinků na životní prostředí. Využití odpadů jako druhotné suroviny: snižuje se zátěž prostředí škodlivým účinkem odpadů, šetří se přírodní zdroje surovin i energie a tím i životní prostředí při jejich získávání, zmenšuje se zátěž prostředí odpadními látkami a energie při zpracování primárních surovin. 10
Při hospodaření s odpady je nutné splnit: Úprava odpadu před uložením na skládku, vypuštěním do ovzduší nebo dalším zpracováním: Stabilizace odpadu, např. aerobním nebo anaerobním rozkladem organických látek, soldifikace odpadu . Spálení odpadů, zmenší škodlivost a objem odpadu . Sorpce (absorpce, adsorpce) škodlivých složek z odpadních plynů nebo z odpadních vod (vyčistí se látkový proud, škodliviny se převádějí do jiné fáze). 11
Neutralizace kyselých nebo zásaditých odpadů (zlepší pH odpadu a zmenší jeho škodlivost). Srážení škodlivých látek z odpadních vod, (zkoncentrování škodlivé látky do malého objemu sraženiny - např. při odstraňování kovů z využitých pokovovacích lázní). Spálení odpadů, zmenší škodlivost a objem odpadu.
80
12
Vlastní likvidace: ukládání pevného odpadu na skládku, vypouštění kapalných odpadů do vodoteče a plynných odpadů do ovzduší, skládkování. Možné způsoby realizace:
Skládkování/ukládání. Spalování. Recyklace. Kompostování. Ředění. Pyrolýza.
13
SKLÁDKOVÁNÍ Nejrozšířenějším, nejstarší, přitom nejméně žádoucí způsob zneškodňováni odpadů. U nás se skládkuje více než 90 % komunálních odpadů. Celosvětově převládá tendence maximálně omezovat množství odpadů ukládaných na skládky a odpady přednostně využívat jako druhotné suroviny. Na skládky se ve vyspělém světě ukládají pouze ty odpady, které nelze jinými způsoby zpracovat. 14
Skládky zabírají rozsáhlé plochy, často hodnotné půdy. Představují závažný zdroj znečištění životního prostředí. Uložením na skládku se odpadní materiál definitivně znehodnocuje. Za jediný užitečný produkt získávaný ze skládek je možno považovat skládkový plyn.
15
Fáze existence skládky Skládka – inženýrské dílo. Životní cyklus skládky lze charakterizovat pěti časovými fázemi: plánovací fáze (předběžný geologický a hydrogeologický průzkum lokality), konstrukční fáze (zemní práce, výstavba komunikací a příprava vlastního prostoru skládky včetně izolací a drenáže), provozní fáze (od zavážení prvních odpadů až po konečné naplnění skládky),
16
dokončovací fáze (od naplnění skládky až do okamžiku, kdy již není nutný další provoz zařízení na ochranu životního prostředí), konečná fáze (stav kdy jsou již emise škodlivin na přijatelné úrovni, složení tělesa skládky se sice stále ještě může lišit od složení okolí, to však již není skládkou ohrožováno). Provozní fáze může trvat 5 až 20 roků. Dokončovací fáze může fáze trvat až několik desítek let a není vyloučeno, že i několik set let.
17
Potenciální ohrožení životního prostředí skládkou Kapalné emise (průsaky) do půdy a podzemních a povrchových vod. Hlavním zdrojem vzniku průsaků jsou dešťové a sněhové srážky. Některé složky se mohou ze skládky vyluhovat i po více než 100 letech. Plynné emise do ovzduší (skládkový plyn, ozonová díra, kyselé deště). Celkové množství metanu uvolněného ze skládek v ČR se odhaduje na 30 - 70.106 t. r-1. V menší míře hluk a zápach.
18
Kontrola skládky:
složení skládky (komunální odpad,hlušina...), řízená, divoká skládka, rozvrstvení odpadu (horizontální, vertikální), provedení skládky (podloží, izolační bariera).
Monitorování skládky:
kontrola (vizuální) skládky, monitorování skládkového plynu, geofyzikální měření (pohyb, vyzařování vrstev).
19
Elektrické metody (modifikované geofyzikální metody) - zjišťování kvality izolační bariéry kterou je skládka oddělena od okolního terénu: metody nabitého tělesa, metodou ponořené elektrody (čtyřsvorková metoda), potenciálová metod, a další.
20
Metody nabitého tělesa Velký zásobník (případně větší množství zásobníků) se solí NaCl na dně skládky.
Poblíž zásobníku je zapuštěna elektroda, která je připojena ke zdroji elektrického napětí. 21
Metoda ponořené elektrody Pro zjišťování horizontálního zvrstvení skládek, (zejména monodisperzních průmyslových skládek a latentních skládek) je možné aplikovat elektrické odporové metody, (Wenerovu nebo Schlumbergovu metodu).
22
Další vlastnosti skládky: Zjištění skladby látek uložených na skládce, se provádí měřením magnetické susceptibility vzorku ze skládky. Skladbu látek na skládkách včetně skládek komunálních lze vyšetřovat i pomocí šíření elektromagnetických signálů mezi vrty na skládce. Měření teplot na povrchu skládek i ve vrtech se provádí u skládek, které mají tendenci k samozážehu (skládky komunální). Aplikují se odporové, termočlánkové, termistorové a radiační teploměry. 23
Skladování Středně/dlouhodobé ukladádání s možností manipulace s odpadem Způsoby skladování: • • • •
na/do země, hloubková injektáž, povrchové bazény (jámy, odkaliště), podzemní kaverny,
Ukládání Trvalé odstranění odpadu z biosféry. Přísnější podmínky na výstavbu uložišť. Dlouhodobá funkce. 24
Skladování zvlášť nebezpečného odpadu Je nutné zajistit, aby se škodliviny nemohly uvolnit do prostředí. K tomu slouží solidifikace: Cementace odpad se mísí pískem a retardačními činidly ve vhodném poměru s cementem. Cementace je vhodná především pro anorganické materiály, jako je popílek ze spalovacích procesů. Bitumenace je vhodná pro fixaci kalů a kapalných koncentrátů. Vyžaduje předchozí zpracování odpadů v rotorových odparkách, ve kterých se odpaří nadbytečná voda a odpad se přímo promíchá s bitumenem. Pro suché odpady je možné použít míchacích reaktorů. 25
Vitrifikací se vytváří odpad se sklotvornými látkami např. s odpadovým sklem (fritou). Používá se pro fixaci organických materiálů. Fixace se aplikuje v případech, kdy je nutné snížit loužitelnost odpadu v podmínkách trvalého uložení. K fixaci se používá sádra.
26
Manipulace s nebezpečným odpadem Pro přepravu, skladování a ukládání slouží:
obaly kontejnery
Požadavky na obaly/kontejnery
mechanická odolnost chemická stabilita korozní odolnost termická odolnost vodotěsnost
27
80
28
SPALOVÁNÍ Zákonem povolený způsobů likvidace odpadů. Ve speciálně zkonstruovaných zařízeních (spalovnách) mohou být spalovány odpady: průmyslové, komunální, odpady ze zdravotnických zařízení. Spalovny fungují jako chemický syntetizér. Pomocí tepla přeměňují složité organické sloučeniny převážně na CO2, vodu a popel. Produkty nedokonalého spalování vytvářejí při spalování skupinu chemických látek známou jako organohalogeny. 29
Spalování komunálního odpadu Odpad přivážený do spalovny je skladován v zásobníku a po částečném vytřídění podáván do roštového kotle.
Vzniklá škvára je po eventuálním odloučení železa odvážena na skládku. Kouřové plyny jsou zbavovány popílku 30
Nové chemické sloučeniny mohou být jedovatější než původní spalovaný odpad. Je-li v odpadu přítomen chlor (PVC), vzniká spalováním vysoce agresivní kyselina chlorovodíková (HCl) a nebezpečné chlorované uhlovodíky (dioxiny a furany). Když jsou v odpadu sloučeniny kovů nebo nehořlavé materiály, ty jsou bud nitrovány v kouřových plynech nebo zůstávají v popelu nebo odpadních vodách. Spalováním PCB a plastických hmot vznikají za určitých podmínek vysoce toxické dioxiny. 31
Systematická měření všech chemických látek emitovaných ze spaloven se většinou neprovádějí. Spalovny obvykle pracují na základě odhadů, pravděpodobností a laboratorních simulací. Proces spalování ve skutečnosti hmotu nelikviduje. Mění pouze její chemické složení, objem a toxicitu spalovaných látek. Přeměnou pevných a kapalných odpadů na plynné emise spalovny do jisté míry objem odpadu zvětšují, neboť se plynné spaliny mísí se vzduchem. Toxický popel a voda z praček kouřových plynů zůstávají jako vedlejší produkty, které vyžadují další likvidaci. 32
Spalovny v ČR:
Praha 1934 Vysočany, Spalovna Malešice 1998 (energetické využití odpadu pro výrobu el. energie) Liberec 1999 (centrální zásobování města teplem) Brno 1905/1994 (výroba el. energie a tepla)
Spalování průmyslového odpadu Surovina pro spalovny nebezpečných průmyslových odpadů je složitá směs vedlejších produktů, pocházející z výroby nebo z používání výrobků jako např. chlorovaná rozpouštědla, pesticidy, PVC, různá barviva, farmaceutické výrobky a kovy. Spalovny také často spalují zakázané výrobky jako pesticid DDT, halogenované uhlovodíky (freony) a polychlorované bifenyly (PCB), využívané v elektrických transformátorech.
34
Spalování odpadů ze zdravotnických zařízení Tento postup je prakticky jediným možným způsobem likvidace biologického odpadu s ohledem na možnou bakteriologickou a virovou kontaminaci. Spalovny pracují kontinuálně, nebo ve dvouhodinových spalovacích cyklech. Spalovací teplota je regulována v rozsahu 850 1200 °C. U spaloven je kladen zvýšený požadavek na čistotu kouřových plynů a vzniklé odpadní produkty. Čištění plynů je prováděno dvoustupňovou absorpční vypírkou spalin s použitím roztoku hydroxidu sodného jako aditiva. 35
RECYKLACE Recyklace je jednou z možností, jak se zbavit odpadu. Do středověku používal člověk převážně přírodní materiály. Odpad bud sám recykloval, nebo mu k recyklaci pomáhaly děje v přírodě. Materiály, které užívají lidé dnes, jsou přírodními procesy velmi obtížně recyklovatelné. Základem recyklace je třídění odpadu, nejlépe už u jeho původce. V odpadní „surovině“ musí být co nejméně přimíšenin, musí být snadno transportovatelná a technologicky nepříliš náročně zpracovatelná. 36
Význam recyklace Snižující se zdroje surovin a negativní ovlivňování životního prostředí odpady. Pro řadu výrobních procesů se odpad stává druhotnou (výrobní) surovinu. Jestliže nebudou po odsiřováním a snižování prašnosti ze spalovacích procesů získané látky dále zpracovány jako druhotné suroviny, stanou se odpadem, který nebude zatěžovat ovzduší, ale jeho nepříznivý vliv na životní prostředí nepomine.
37
Způsoby recyklace Recyklaci lze rozdělit do dvou zásadních postupů: využití dílů likvidovaných zařízení pro další generaci výrobků (výrobková recyklace, repase).
vyžaduje to optimalizaci konstrukce pro vícegenerační využití dílů (adaptibilita) a provedení výrobku tak, aby se dal snadno rozebrat.
využití odpadu jako materiál pro další zpracování (vlastní recyklace).
využitelnost odpadů pro recyklaci materiálů je dána jejich koncentrací a separací 38
Výrobková recyklace K využití vysloužilých zařízení a zpracování odpadu z výrobního procesu může docházet na několika úrovních:
výrobek může být použit v méně náročné aplikaci, vysloužilý výrobek může být zdrojem součástek, součástky vyrobené z jediného materiálu mohou být zdrojem materiálu, výrobky, součástky a materiály lze využít jako zdroj prvotních surovin.
39
Recyklace může probíhat v uzavřené nebo otevřené recyklační smyčce. Uzavřenou smyčkou je myšlen postup, kdy se součástky nebo materiály využívají při výrobě podobných výrobků, z jakých byly vymontovány.
Otevřená recyklační smyčka znamená využití součástek a materiálů v odlišném typu výrobku. Obvykle je také spojena s větší ztrátou hodnoty výrobku. Tento proces se někdy nazývá recyklace směrem dolů „downcycling“. 40
Při recyklačním procesu by mělo docházet k co nejmenší ztrátě energie a snížení užitné hodnoty výrobku (recyklační pyramida).
Přednostně by měly být při zpracování odpadu využívány postupy z vrcholu pyramidy. 41
“Nevýrobková” recyklace V případě, že rozebrané díly nelze znovu použít, mohou alespoň sloužit jako zdroje surovin pro další výrobu. Ekonomicky nejvýhodnější – kovový odpad (největší zisk) Příklad recyklace - recyklace plastů provádí se jako: materiálová, chemická, energetická.
42
Materiálová recyklace je vhodný postup pro termoplasty. Zahrnuje procesy od nejjednoduššího mletí upotřebených výrobků a následné tepelně mechanické zpracování, až po kompatibilizační postupy v tavenině. Obecně je materiálová recyklace založena na dodávce tepelné a mechanické energie a additiv (stabilizátorů, barviv případně i plniv) pro přetvoření odpadní suroviny na nový materiál s mechanickými i estetickými vlastnostmi blízkými panenskému polymeru. 43
Kvalita materiálového recyklátu závisí na charakteru vstupní suroviny:
typově tříděná (Mosten52412) druhově tříděná (PA6) částečne tříděná netříděná
Materiálová recyklace není racionálně využitelná pro všechny druhy odpadních plastů. Některé polymery jsou při opakovaném zpracování náchylné k degradaci.
44
Chemická recyklace je založena na chemickém rozkladu polymeru na produkty o podstatně nižší molární hmotnosti (oligomery), nebo až na monomerní jednotky a dalším chemickém zpracování takto získané suroviny. Nejjednodušším případem chemické recyklace je tepelná depolymerace. Ekonomická bilance chemické recyklace je negativně ovlivněna hlavně vysokými investičními náklady. 45
Energetická recyklace Termicky destrukční procesy, rozkládající polymerní složky vstupní suroviny na směs plynných a kapalných uhlovodíků. Výstupními produkty surovinové recyklace je energeticky využitelný plyn a směs kapalných uhlovodíků. Energetická recyklace nachází uplatnění u silně znečištěných směsí různorodých plastových složek, např. z frakce komunálního plastového odpadu. 46
Surovinové zhodnocení odpadních plastů může být provedeno chemickým postupem: hydrogenací (vysokotlaký katalytický proces), pyrolýzou (nízkotlaký proces, vyšší teplota) Pyrolýza: Tepelné zpracování odpadu při teplotě 250 až 1600 oC bez přístupu vzduchu za sníženého atmosférického tlaku Výsledkem rozkladu je pyrolýznín olej/plyn: používaný provýrobu benzenu,toluenu ... spalovaný v kotlech na výrobu tepla. 47
KOMPOSTOVÁNÍ Likvidace domovních odpadů, kanalizačních kalů bez příměsí detergentů, plastů, těžkých kovů Technologie kompostování: drcení, třídění separace vlhčení provzdušňování vyzrávání 48
LIKVIDACE KOMUNÁLNÍHO ODPADU Tuhý komunální odpad (TKO) - směsný odpad se člení na: domovní odpad z domácností, ostatní odpad z obcí podobný domovnímu odpadu, odděleně vytříděný domovní odpad s obsahem škodlivin, objemný odpad z domácností, ostatní objemný odpad z obcí, uliční smetky, odpad ze zeleně. 49
Nakládání s komunálním odpadem Pro surovinové využití TKO a ekologické zacházení s tímto druhem odpadu je nutné cílené podchycení (sběr): Stabilní shromažďování: sběrný dvůr, zpětný odběr obchodem, veřejně přistavený kontejner. Mobilní shromažďování: individuální objednávka, pevně stanovený termín, ohlašovací, periodický list. 50
Separovaný sběr Oddělený sběr látkových skupin TKO lze v podstatě rozdělit do dvou směrů: na separaci využitelných složek (sklo, papír, plasty, kovy, textil, organický odpad), s uplatněním různých nádobových systémů shromažďování; na separaci nebezpečných složek domovního a objemného odpadu (zbytky barev, laků, ředidel a všech prostředků domácí chemie včetně obalů, použitých olejů, léků, s uplatněním mobilního sběru ve speciálně upravených sběrných nádobách 51
LIKVIDACE ELEKTROODPADU novela zákona č. 185/2001 Sb. o odpadech Základní cíle novely zákona: prevence vzniku elektroodpadu, minimalizace elektroodpadu jako součásti netříděného komunálního odpadu, zvýšení opětovného použití, recyklace a ostatních způsobů využití elektroodpadu. Co je to elektroodpad: V okamžiku, kdy přestane být elektrozařízení využíváno, stává se elektroodpadem. Ve smyslu zákona se elektroodpadem stávají i všechny komponenty, konstrukční a spotřební díly elektrozařízení.
52
Hlavní skupiny elektroodpadu
velké domácí spotřebiče (např. pračky, ledničky, sušičky, sporáky), malé domácí spotřebiče (např. vysavače, žehličky, kávovary, mixery) , zařízení informačních technologií a telekomunikační zařízení (např. velké sálové počítače, notebooky, telefony, záznamníky), spotřebitelská zařízení (např. televizory, videorekordéry, hudební nástroje), solární systémy osvětlovací zařízení (např. zářivky, kompaktní zářivky, sodíkové výbojky), elektrické a elektronické nástroje (např. pily, vrtačky, zahradnické nástroje), 53
- hračky a vybavení pro volný čas a sporty (el. vláčky, počítače pro cyklistiku apod.), lékařské přístroje (radioterapeutická, kardiologická zařízení, dialyzační přístroje a další), přístroje pro monitorování a kontrolu (např. termostaty, regulační ventily), výdejní automaty (např. automaty na nápoje, peníze, tuhé výrobky), fotovoltaické systémy (2013).
Likvidace elektroodpadu podle zákona:
zpětný odběr (odpad z domácností) oddělený sběr (ostatní) 54
Pro účely zpětného odběru elektrozařízení a odděleného sběru elektroodpadu má výrobce po 13. 8. 2005 za povinnost označit elektrozařízení uvedené na trh jedním z následujících způsobů:
uvedením přesného data výroby tak, aby přímo na zařízení bylo datum viditelné, čitelné a nesmazatelné, číselným symbolem data výroby přímo na zařízení tak, aby bylo znázorněno viditelně, čitelně a nesmazatelně, symbolem sestávající se z křížem přeškrtnutého pojízdného kontejneru na odpad
55
