Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji
Březen 2009 Zpracovatel: FITEa.s.
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
OBSAH: 1 2
Úvod......................................................................................................................... 4 Stanovené cíle při nakládání s BRO....................................................................... 5 2.1 Obecné předpoklady ........................................................................................ 5 2.2 Povinnosti stanovené POH OK ....................................................................... 6 2.2.1 Obecné cíle a opatření ............................................................................. 7 2.2.2 Konkrétní opatření pro splnění obecných cílů ......................................... 8 3 Charakteristika současného stavu nakládání s bioodpady v OK ........................ 10 3.1 Vývoj produkce bioodpadů v OK ................................................................... 10 3.2 Průmyslové a zemědělské BRO.................................................................... 12 3.2.1 Odpady skupiny 02 – odpady ze zemědělství, zahradnictví, myslivosti, rybářství ............................................................................................... 12 3.2.2 Odpady skupiny 03 – odpady ze zpracování dřeva a výroby desek, nábytku, celulózy, papíru a lepenky ..................................................................... 13 3.2.3 Odpady skupiny 15 01 – Obaly .............................................................. 14 3.2.4 Odpady skupiny 19 ................................................................................. 14 3.3 Biologicky rozložitelný komunální odpad ...................................................... 14 3.3.1 Separovaně sbírané BRKO.................................................................... 15 3.3.2 SKO a objemný odpad ........................................................................... 16 4 Analýza potenciálu biomasy v OK ........................................................................ 19 4.1 Zemědělská biomasa ..................................................................................... 19 4.1.1 Rostlinná biomasa .................................................................................. 19 4.1.2 Biomasa z živočišné výroby ................................................................... 33 4.1.3 Souhrn potenciálu odpadní biomasy ze zemědělství ............................ 36 4.2 Lesnická biomasa a její potenciál ................................................................. 36 4.3 Ceny biopaliv .................................................................................................. 38 4.3.1 Biopaliva ze zemědělství ........................................................................ 38 4.3.2 Biopaliva z lesnictví ................................................................................ 40 4.4 Možnosti uplatnění odpadní biomasy dle jednotlivých druhů v kombinaci se stávajícími systémy využívání biomasy a bioodpadů v energetice popř. jiné. ....... 41 4.4.1 Sláma, seno ............................................................................................ 41 4.4.2 Zelená píce, siláže.................................................................................. 41 4.5 Možnosti navýšení současné produkce biomasy její cílenou produkcí ....... 42 5 Návrh integrovaného systému nakládání s odpadní biomasou a bioodpady v Olomouckém kraji ...................................................................................................... 43 5.1 Návrh sítě technologií využívající BRKO a biomasu .................................... 43 5.1.1 Bioplynové stanice.................................................................................. 43 5.1.2 Kompostárny........................................................................................... 48 5.1.3 Metoda intenzivní aerobní fermentace s výrobou paliva ...................... 51 5.2 Aerobní fermentor EWA................................................................................. 52 5.2.1 Přednosti fermentoru EWA při zpracování BRO ................................... 54 5.2.2 Princip zpracování BRO v aerobním fermentoru EWA ......................... 54 5.3 Přímé energetické využívání ......................................................................... 56 5.3.1 Biomasa společně s některými druhy bioodpadů .................................. 56 5.4 Doporučení pro způsoby nakládání některých vybraných bioodpadů ......... 59 5.4.1 SKO......................................................................................................... 59 5.4.2 Separované BRKO z obcí a od občanů................................................. 62 5.4.3 Papír........................................................................................................ 65
2
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ 5.4.4 Odpad z jídelen a stravoven .................................................................. 67 5.4.5 Kaly z ČOV ............................................................................................. 67 5.4.6 Lihovarské výpalky ................................................................................. 68 5.4.7 Suroviny nevhodné ke spotřebě (nebalené, balené potraviny nevhodné ke spotřebě z obchodů)......................................................................................... 68 6 Souhrn doporučení pro OK ................................................................................... 69 6.1 Doporučení pro odpady ze zemědělství, skupina 02 ................................... 69 6.2 Doporučení pro odpady z lesnictví a dřevozpracujícího průmyslu - skupiny 03 ............................................................................................................... 69 6.3 Doporučení pro skupinu 19 ........................................................................... 69 6.4 Doporučení pro nakládání s KO .................................................................... 70 7 Závěr ...................................................................................................................... 72
Seznam zkratek Plán odpadového hospodářství Plán odpadového hospodářství Olomouckého kraje Olomoucký kraj Plán odpadového hospodářství České republiky Evropská unie Směsný komunální odpad Komunální odpad Biologicky rozložitelný odpad Biologicky rozložitelný komunální odpad Mechanicko-biologická úprava Výzkum a vývoj Ministerstvo životního prostředí Čistírna odpadních vod Krajský úřad Centrální zásobování teplem Bioplynová stanice Trvalý travní porost Méně příznivé oblasti Rychle rostoucí dřeviny Pozemky určené k plnění funkcí lesa Zlínský kraj Moravskoslezský kraj skupina 02 (sk. 19, sk. 20) kat.č. (kat.číslo, kód odpadu)
……… POH ……… POH OK ……… OK ……… POH ČR EU ……… SKO ……… KO ……… BRO ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………
BRKO MBÚ VaV MŽP ČOV KÚ CZT BPS TTP LFA RRD PUPFL ZLK MSK skupina odpadů dle přílohy č.1 vyhlášky ……… č. 381/2001 Sb. katalogové číslo odpadu dle přílohy č.1 vyhlášky ……… č. 381/2001 Sb.
3
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
1 Úvod „Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem“ je realizována na základě potřeby, která vyplynula z rozboru plnění POH OK v oblasti plnění povinností BRKO. Studie má za úkol zmapovat současnou situaci v nakládání s bioodpady v OK a stav plnění povinností POH v dané oblasti. Při hledání východisek, návrhů a doplnění systémů nakládání s BRKO budou hledány možné synergické efekty pro zpracování a využívání odpadní zemědělské a lesnické biomasy a vytříděné složky BRKO z obcí. Závazná část POH OK obsahuje řadu konkrétních opatření pro splnění obecných cílů POH, přičemž některé se přímo nebo nepřímo dotýkají problematiky cílů spojených s BRKO. Základem pro řešení využívání BRKO v závazné části POH OK je opatření č.5 „Nakládání se separovaným biologicky rozložitelným komunálním odpadem“. Impulsem pro řešení problematiky využívání bioodpadů jsou nově stanovené povinnosti dané POH kraje vycházející z legislativy EU, které podstatně zpřísňují povinnosti při nakládání s BRO. Již při zpracování POH OK bylo patrné, že obě skupiny, tj. některé druhy bioodpadů a některé druhy biomasy, budou využívány společně v nově navrhovaných technologiích na jejich využívání, především v energetickém sektoru. Současný stav využívání bioodpadů a biomasy v ČR je charakterizován neujasněnou koncepcí, která je navíc prohlubována mnohdy značně problematickým stavem legislativy. Biomasa obecně je v ČR deklarována jako hlavní prostředek pro rozšiřování obnovitelné energie, která má být jedním z nástrojů pro snižování emisí oxidu uhličitého a tím i prostředkem pro sporný boj s tzv. antropogenním vlivem na změny klimatu. Proto došlo v poslední době ke značnému posunu v ekonomice jednotlivých komodit biomasy především v důsledku nárůstu poptávky po produktech zemědělství a lesnictví pro výrobu biopaliv, energeticky využitelných zbytků apod. Vzhledem k absenci moderních zařízení na využívání bioodpadů není tento trend zatím u této části biomasy patrný. Prakticky je studie rozdělena na část analytickou (charakteristika současného stavu) a návrhovou (Návrh integrovaného sytému nakládání s bioodpady a biomasou). Studie by měla odpovědět na otázky, zda je možno počítat s potenciálem biomasy jako náhrady současných energetických zdrojů v kraji a jak je možno do tohoto systému zapojit BRO odpady a především BRKO, pro které jsou stanoveny závazné limity pro snižování ukládání na skládky.
4
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
2 Stanovené cíle při nakládání s BRO 2.1 Obecné předpoklady Nový přístup k nakládání s komunálním bioodpadem respektive souhrnně s biologicky rozložitelnými komunálními odpady vyplývá ze Směrnice Rady 1999/31/ES z 26. dubna 1999 o skládkách odpadů. Ve směrnici jsou obsažena opatření k postupnému snižování BRKO ukládaných na skládky. Nakládání s biologickým odpadem v Evropské unii dále řeší Zelená kniha z 3.12.2008. Směrnice o odpadech ES 98/2008 z 19.11.2008 stanoví opatření na ochranu životního prostředí a lidského zdraví předcházením nepříznivým vlivům vzniku odpadů a nakládání s nimi nebo jejich omezováním a omezováním celkových dopadů využívání zdrojů a zlepšováním účinnosti tohoto využívání. Účelem směrnice ES 8/2004 z 11.2.2004 je zvýšit energetickou účinnost a zlepšit bezpečnost zásobování vytvořením rámce pro podporu a rozvoj vysoce účinné kombinované výroby tepla a elektřiny na základě poptávky po užitečném teple a úspor primární energie na vnitřním trhu s energií s přihlédnutím ke konkrétním okolnostem dané země a zvláště ke klimatickým a hospodářským podmínkám. Hlavním důvodem sledování BRO je snižování ukládání BRO na skládky z důvodů zabránění emisím metanu ze skládek, který je skleníkovým plynem. Skládky TKO jsou povinně vybavovány odplyňovacími systémy a následnou konverzí metanu na oxid uhličitý s využitím nebo bez využití energie. Opatření k postupnému snižování množství BRKO ukládaných na skládky v ČR jsou zakotvena v § 21 odst. 5 písm. a) zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů (dále jen „zákon o odpadech“). Seznamy odpadů, které je zakázáno ukládat na skládku, a které lze ukládat na skládku pouze za určitých podmínek, jsou součástí příloh č. 4 a 5 vyhlášky MŽP č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů (dále jen „vyhláška č. 294/2005 Sb.“). V bodě 8 písm. d) přílohy č. 4 vyhlášky č. 294/2005 Sb. se stanoví: Biologicky rozložitelný podíl komunálního odpadu ukládaný na skládky musí být postupně omezován v souladu s harmonogramem stanoveným v Plánu odpadového hospodářství ČR a krajů (tj. snížit tento podíl do roku 2010 na 75 %, do r. 2013 na 50 % a do r. 2020 na 35 % celkového množství (hmotnosti) biologicky rozložitelného komunálního odpadu vzniklého v roce 1995). Rozhodujícím nástrojem pro naplnění strategických cílů ve snižování množství BRKO ukládaných na skládky k roku 2010 a zejména 2013 jsou plány odpadového hospodářství ČR a krajů. Opatření v nich obsažená mají směřovat k vytvoření regionálních sítí účelných zařízení pro využívání BRKO respektive úpravu a využívání komunálních a jim podobných odpadů a ke zdokonalení nástrojů pro 5
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ naplnění jejich kapacit a využití výsledných produktů. Cílem strategie je předcházet vzniku biologicky rozložitelných odpadů (dále jen BRO), omezování ukládání BRO na skládky, přednostní využívání BRO před jejich odstraněním, především skládkováním. Cílem promítnutým do POH obcí je odklon složek BRO ze skládek na materiálové nebo energetické využití v souladu s rozvojem zařízení na využití BRO v kraji. V současné době je v ČR v platnosti vyhláška č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a o jejich využívání na povrchu terénu a o změně vyhlášky č. 383/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady (vyhláška o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady). MŽP po dohodě s Mze a MZ, vydalo, na základě zmocnění v zákoně o odpadech, prováděcí právní předpis, který stanoví seznam BRO, technické požadavky na provoz zařízení biologického zpracování BRO, technologické požadavky na úpravu BRO, obsah provozního řádu zařízení, požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do kompostáren, limitní koncentrace cizorodých látek a indikátorových organismů při výstupu ze zařízení, četnost a metody vzorkování. V souladu s Nařízením Evropského Parlamentu a Rady ES č. 1774/2002, pokud bude v těchto zařízeních nakládáno i s vedlejšími živočišnými produkty, musí být rovněž v provozním řádu zařízení obsaženy podmínky pro jejich odstraňování nebo využívání. Zde je nutno připomenout, že zpracování BRO s obsahem kuchyňských odpadů musí být prováděno za specifických technologických podmínek.
2.2 Povinnosti stanovené POH OK POH Olomouckého kraje kvantifikovalo jednotlivé povinnosti dané závaznými požadavky POH ČR a souvisejících zákonů jako např. obalový zákon. Na základě této kvantifikace je možno rozhodovat o prioritách při realizaci investic, je tím dána i spodní hranice recyklačních kvót na jednotlivé komodity, skupiny odpadů. V tabulce č. 1 jsou uvedeny jednotlivé separační kvóty, které jsou vypočítány dle povinností obalového zákona. Tabulka č.4 dokladuje vývoj separace po schválení POH, potažmo jak jsou tyto povinnosti aktuálně plněny. Tabulka č.1: Směrné hodnoty separace dle POH Olomouckého kraje
kg/obyv/rok
papír a lepenka 27 765
43,5
27 765
43,5
27 765
43,5
sep. BRO 12 603
19,7
13 391
21,0
14 572
22,8
separovaný odpad
množství (t)
množství (t)
2020 639 000 kg/obyv/rok
2013 639 000 množství (t)
2010 639 000 kg/obyv/rok
rok počet obyvatel
Zdroj: POH OK
6
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
2.2.1 Obecné cíle a opatření Snižování množství biologicky rozložitelných odpadů ukládaných na skládky Cíle Snížit maximální množství biologicky rozložitelných komunálních odpadů ukládaných na skládky tak, aby podíl této složky činil: a) v roce 2010 nejvíce 75 % hmotnostních z celkového množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu vzniklého v roce 1995, b) v roce 2013 nejvíce 50 % hmotnostních z celkového množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu vzniklého v roce 1995, c) výhledově v roce 2020 nejvíce 35 % hmotnostních z celkového množství biologicky rozložitelného komunálního odpadu vzniklého v roce 1995. Obecná opatření Obecná opatření na úrovni kraje a) Řešení připravit tak, aby v přípravě budování infrastruktury byly zohledněny parametry roku 2013. b) Vytvářet podmínky pro oddělené shromažďování biologicky rozložitelných odpadů z domácností (z údržby zeleně), z živností, průmyslu, úřadů, z údržby měst a obcí tak, aby tento odpad nebyl součástí směsného zbytkového komunálního odpadu. c) Vytvářet podmínky pro omezování znečištění odděleně sbíraného biologicky rozložitelného odpadu jinými odpady, zejména odpady nebezpečnými, které znehodnocují následné produkty vyrobené z biologicky rozložitelných odpadů. d) V maximální míře požadovat zajištění materiálového využívání papíru a lepenky. e) Při návrhu integrovaného systému nakládání s komunálními odpady v OK se při řešení poklesu biologicky rozložitelného komunálního odpadu ukládaného na skládky zaměřit v souladu s Plánem odpadového hospodářství České republiky na výstavbu kompostáren, zařízení na anaerobní rozklad a na mechanicko biologickou úpravu těchto odpadů, upřednostňovat:
separovaný sběr papíru a lepenky, jeho recyklace,
kompostování a anaerobní rozklad,
upravovaní odpadů (alternativní palivo),
odpady využívat energeticky.
s energetickým
7
obsahem
na
palivo
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ f) Důsledně dodržovat zákaz ukládání na skládky odděleně vytříděných biologicky rozložitelných odpadů s výjimkou řešení krizových situací způsobených živelnými pohromami a jinými mimořádnými událostmi. g) Každoročně vyhodnocovat množství a úroveň snižování podílu biologicky rozložitelného komunálního odpadu ukládaného na skládky a stanovit případné opatření pro dosažení požadovaných změn.
2.2.2 Konkrétní opatření pro splnění obecných cílů A)
Opatření č.3 Rozvoj separace materiálově využitelných složek a nebezpečných složek komunálních odpadů
Popis problematiky Prioritním strategickým cílem Plánu odpadového hospodářství České republiky je materiálové využívání odpadů, především jeho klasických využitelných složek jako je papír a lepenka, sklo, plasty, kovy a bioodpady. Důležitým úkolem je separace nebezpečných složek a separace biologicky rozložitelných odpadů, zejména z údržby zeleně. Celková míra separace je vypočtena z citovaných požadavků a ze známé skladby komunálních odpadů a separovaných složek, tj. podílu obalových odpadů a ostatních odpadů v dané složce. Požadovaná množství v jednotlivých letech jsou přepočtena na jednoho obyvatele, což umožní v jednotlivých obcích snadno vypočítat celkové požadované množství vyseparovaných využitelných složek (komunálních odpadů a odpadů jim podobným). Cíle opatření Docílit v daném čase množství separovaně sbíraných a materiálově využívaných vybraných složek komunálních odpadů (papír a lepenka, sklo, kovy, plasty, bioodpady a nebezpečné složky) uvedených v tabulce
B)
Opatření č.5 Nakládání se separovaným biologicky rozložitelným komunálním odpadem
Popis problematiky Velká část problematiky snižování skládkování biologicky rozložitelných komunálních odpadů bude řešena jeho separací a následným využíváním. V tabulce č.1 je prognózován nárůst separovaně sbíraných biologicky rozložitelných komunálních odpadů, které tvoří především odpady z údržby veřejné a soukromé zeleně. V tabulce jsou uvedeny hodnoty absolutní produkce a je zde také směrné číslo produkce na obyvatele, které bude sloužit jako vodítko pro původce (obce) při zpracovávání vlastních Plánů odpadového hospodářství. Dle této prognózy bude v klíčovém roce 2010 v kraji k dispozici 12 603 t separovaně sbíraných 8
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ biologicky rozložitelných komunálních odpadů a v roce 2013 13 391t . Pro tyto odpady je nutno najít smysluplné využití, neboť v současnosti většina separovaně sbíraných biologicky rozložitelných komunálních odpadů je využívána na kompostárnách, které jsou vybudovány při skládkách, kde nacházejí uplatnění i konečné produkty-komposty, jakožto materiály pro překryv a rekultivaci, neboť klasické uplatnění kompostů v zemědělství nebo při údržbě zelených ploch je v současnosti velmi omezené. V horizontech roku 2010 a 2013 bude postupně omezováno skládkování a navíc bude k dispozici materiál-rekultivační substrát vzniklý jako jeden z produktů MBT metody, jehož uplatnění jinde než na tyto účely je z hlediska jeho kvality téměř vyloučeno. Cíl opatření Proto navrhujeme v OK pilotní projekty uplatnění separovaně sbíraných biologicky rozložitelných komunálních odpadů především v energetice i v návaznosti na celkový pohled na nakládání s biomasou a dalšími odpady především ze zemědělství. 1. Projekt výstavby a provozování fermentační linky na výrobu alternativního paliva a v případě poptávky také klasického kompostu, spojený s výstavbou energetického zařízení schopného spoluspalovat produkty vzniklé fermentací separovaně sbíraného biologicky rozložitelného komunálního odpadu z údržby zeleně a kalů z čistíren odpadních vod, popř. dalších odpadů například ze zemědělství. 2. Projekt výstavby a provozování bioplynové stanice primárně sloužící k využívání odpadů ze zemědělství, především ze živočišné výroby a kde bude pilotně vyzkoušeno a v případě příznivých výsledků standardně prováděno spoluzplyňování odpadů z údržby zeleně. V rámci Plánů odpadového hospodářství obcí doporučujeme z úrovně kraje aktivně podporovat dostupnými prostředky domácí a komunitní kompostování.
C)
Opatření č.6: Doporučení ověření „Mechanicko biologického zpracování směsných zbytkových komunálních odpadů“ v praxi
Plán odpadového hospodářství České republiky upřednostňuje mechanicko biologické zpracování zbytkových směsných komunálních odpadů (MBT). Zjednodušená modifikace této metody tvoří část technologie „Krajského integrovaného centra využívání komunálních odpadů“. Pro plnění některých povinností POH, především cíl na 50% materiálové využívání KO v roce 2010 a navazující cíle související s využíváním směsných komunálních odpadů, je zásadní možnost uplatnění metody mechanickobiologického zpracování směsných komunálních odpadů. Metoda mechanicko-biologické úpravy je technologický soubor operací ke zpracování směsných KO a některých dalších odpadů. V zásadě jsou dneska k dispozici dva technologické koncepty.
9
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ 1. „Klasická“ metoda MBÚ, která je založena na primárním roztřídění SKO na sítě a jeho rozdělení na podsítnou a nadsítnou frakci. Obě frakce jsou následně upraveny a určeny pro využívání nebo odstraňování. Podsítná frakce je většinou po stabilizaci uložena na skládku a nadsítná frakce, která je energeticky značně bohatá je určena k energetickému využívání. 2. Metoda biologického sušení - v této technologii je maximalizováno množství energeticky využitelné frakce. Primárně je SKO podrceno a následně projde celé množství procesem aerobní fermentace, která odstraní z odpadu část vlhkosti. Z takto předupraveného odpadu je odstraněna část balastních látek. Pro ověření předpokladů použitelnosti dané metody v podmínkách ČR byl zpracován tříletý projekt vědy a výzkumu. Úkol VaV č.SL –7 – 183-05 „ Ověření použitelnosti metody mechanicko-biologické úpravy KO a stanovení omezujících podmínek z hlediska dopadů na životní prostředí“. Na základě výsledků tříletého VaV úkolu je zpracována závěrečná zpráva, která shrnuje veškeré získané informace a poznatky z daného úkolu. (www.env.cz/AIS/web-pub.nsf/$pid/MZPJMFOV5SHF) VaV úkol byl pojat komplexně a zahrnoval jak praktickou část, kde byla simulována technologie MBÚ v podmínkách ČR, tak práce rešeršního a analytického charakteru zaměřeného především na analýzu zahraničních zkušeností.
3 Charakteristika současného stavu nakládání s bioodpady v OK Analýza procesu nakládání s BRO odpady je rozdělena do dvou samostatných částí. Je to část BRO odpadů z průmyslu, zemědělství, lesnictví a živností a část komunální odpady skupiny 20. Komunální odpady jsou výjimečné především povahou jejich vlastníka, kterým jsou především obce. V návrhové části bude samozřejmě snaha o integraci obou skupin bioodpadů společně s vhodnými druhy biomasy.
3.1 Vývoj produkce bioodpadů v OK Základním ukazatelem, který je nutno znát pro správnou analýzu dané problematiky je množství a kvalita daných odpadů. Tabulky vycházejí z dat poskytnutých zadavatelem studie. Celková produkce bioodpadů v OK je uvedena v následující tabulce. Do evidence byly zařazeny odpady s výrazným podílem BRO složky a především ty, které mohou vstupovat do integrovaných systémů nakládání s BRO odpady a biomasou.
10
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.2: Produkce bioodpadu v OK v létech 2003-2007 po katalogových číslech Zdroj: KÚ OK Kod Název odpadu odpadu
Množství (t) 2005 1,45 244,95 11 332,18
2006 3,56 285,40 7 488,84
2007 1,75 228,32 3 370,57
499 960,09 130 487,20 122 565,28
93 731,56
55 335,59
6,00 75,00 327,72 170,49 1 574,81 141,32 2 107,57
6,00 21,00 267,68 162,77 498,82 135,86 1 218,02 85,31 178,26 65,77 679,01 3,17 6 340,78 4 378,80 1,20 72 978,67
2003
020101 Kaly z praní a z čištění 020102 Odpad živočišných tkání 020103 Odpad rostlinných pletiv Zvířecí trus, moč a hnůj (včetně znečištěné slámy), kapalné odpady, 020106 soustřeďované odděleně a zpracovávané mimo místo vzniku 020107 Odpady z lesnictví 020201 Kaly z praní a z čištění 020202 Odpad živočišných tkání 020203 Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování 020204 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku 020301 Kaly z praní, čištění, loupání, odstřeďování a separace 020304 Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování 020305 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku 020501 Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování 020502 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku 020601 Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování 020603 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku 020701 Odpady z praní, čištění a mechanického zpracování surovin 020702 Odpady z destilace lihovin 020705 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku
484,58 28 695,27
81,57 26,44 124,66
12,35 39,04 406,97 444,31 619,06 1 259,16 1 768,06 157,46 177,86 1,09 118,62
1 663,38 50,59 1 301,94 699,26 3 779,84 149,39 393,32 40,02 472,23
5 819,17 1 945,62 58,31
5 788,64 1 534,94 51,81
5 671,67 2 030,00 96,07
405,82 51,16 411,43 1,15 5 708,30 2 207,05 71,49
543 754,73
157 704,07
150 491,56
114 768,66
030101 Odpadní kůra a korek 1 826,98 Piliny, hobliny, odřezky, dřevo, dřevotřískové desky a dýhy, neuvedené 030105 119 792,11 pod číslem 03 01 04 030301 Odpadní kůra a dřevo 11,90 Mechanicky oddělený výmět z rozvlákňování odpadního papíru a 030307 628,89 lepenky 030308 Odpady ze třídění papíru a lepenky určené k recyklaci 46,76 030310 Výmětová vlákna, kaly z mechanického oddělování obsahující vlákna, 3 591,53 Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku neuvedené pod 030311 číslem 03 03 10
1 155,79
110,56
248,41
435,24
23 434,08
14 199,35
11 625,40
9 812,17 112,51
Celkem sk. 02
Celkem sk. 03
Kaly z čištění odpadních vod v místě jejich vzniku obsahující nebezpečné látky 040221 Odpady z nezpracovaných textilních vláken 040222 Odpady ze zpracovaných textilních vláken
0,00 430,02 1 519,72 98,05 762,14 2 427,12 1 321,97
2004 4,39 639,72 14 193,39
11,70
144,40
146,50
1 033,35
1 071,80
810,39
555,56
705,68 4 435,95
842,94 4 591,54
2 965,96 5 124,20
3 171,96 4 987,62
15,55
150,00
952,00
125 898,16
30 776,56
20 976,14
21 070,86
20 027,06
246,80 297,90
242,40 547,95
245,16 476,95
268,99 402,05
040219
517,36
Celkem sk. 04
150101 Papírové a lepenkové obaly 150103 Dřevěné obaly Celkem sk. 15
170201 Dřevo Celkem sk. 17
190305 Stabilizovaný odpad neuvedený pod číslem 19 03 04 190503 Kompost nevyhovující jakosti Extrakty z anaerobního zpracování odpadů živočišného a rostlinného 190605 původu 190805 Kaly z čištění komunálních odpadních vod Kaly z biologického čištění průmyslových odpadních vod neuvedené 190812 pod číslem 19 08 11 Kaly z jiných způsobů čištění průmyslových odpadních vod neuvedené 190814 pod číslem 19 08 13 190901 Pevné odpady z primárního čištění (z česlí a filtrů) 191201 Papír a lepenka 191207 Dřevo neuvedené pod číslem 19 12 06 Celkem sk. 19
200101 200108 200110 200111 200125 200138 200201 200301 200302 200303 200306 200307
Papír a lepenka Biologicky rozložitelný odpad z kuchyní a stravoven Oděvy Textilní materiály Jedlý olej a tuk Dřevo neuvedené pod číslem 20 01 37 Biologicky rozložitelný odpad Směsný komunální odpad Odpad z tržišť Uliční smetky Odpad z čištění kanalizace Objemný odpad
384,22 688,47
1,98
544,70
790,35
1 590,05
722,11
673,02
9 687,82 368,82
11 594,45 505,45
18 974,61 1 556,56
26 136,16 1 661,79
33 100,40 856,10
10 056,64
12 099,89
20 531,17
27 797,95
33 956,50
1 725,82
726,22
2 289,11
2 176,56
8 184,32
1 725,82
726,22
2 289,11
2 176,56
8 184,32
63,31
788,24 244,71
1 618,30 214,37 28 712,41
16 338,70
16 096,38
12 948,52
12 315,99
1 546,84
1 153,49
707,25
1 380,59
260,25
115,00
242,89
109,75
91,72
19,24 29,93
87,74 17,27
9,54 105,27 17,37
0,45 185,73 6,10
171,76 41,28
31 926,72
17 926,58
17 178,70
14 694,45
13 913,95
12 717,92 17 027,71 22 181,19 28 048,41 21 209,37 180,88 360,30 240,91 211,29 313,29 5,29 1,11 62,18 1,28 12,76 535,22 681,63 605,30 98,39 108,53 54,85 66,15 122,95 92,82 86,52 7,16 110,18 39,01 224,31 438,17 3 986,29 6 424,67 4 451,98 5 611,12 6 638,78 129 119,29 198 801,89 156 772,04 163 502,41 185 166,80 1 323,93 1 007,43 1 129,41 965,29 497,57 3 046,51 2 940,47 1 596,57 15 605,25 2 907,78 1 603,11 2 162,78 1 785,57 2 261,69 2 014,48 6 246,77 9 563,51 8 830,05 12 850,93 15 720,40
Celkem sk. 20
158 827,23
Celkový součet
239 147,81
197 817,16
229 473,18
235 114,43
872 733,99 459 171,48 410 873,88 410 703,76 384 847,94
11
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.3 uvádí seznam objemově nejvýznamnějších odpadů. Tabulka č.3: Produkce bioodpadu nad 2000 t v OK v roce 2007 Kod Název odpadu odpadu 020106 150101 200101 200307 190805 030105 170201 200201 020701 030310 020702 020103 030308 200303 200306
Množství (t)
Zvířecí trus, moč a hnůj (včetně znečištěné slámy), kapalné odpady, soustřeďované odděleně a zpracovávané mimo místo vzniku Papírové a lepenkové obaly Papír a lepenka Objemný odpad Kaly z čištění komunálních odpadních vod Piliny, hobliny, odřezky, dřevo, dřevotřískové desky a dýhy, neuvedené pod číslem 03 01 04 Dřevo Biologicky rozložitelný odpad Odpady z praní, čištění a mechanického zpracování surovin Výmětová vlákna, kaly z mechanického oddělování obsahující vlákna, výplně a povrchové vrstvy z mechanického třídění Odpady z destilace lihovin Odpad rostlinných pletiv Odpady ze třídění papíru a lepenky určené k recyklaci Uliční smetky Odpad z čištění kanalizace
55 335,59 33 100,40 21 209,37 15 720,40 12 315,99 9 812,17 8 184,32 6 638,78 6 340,78 4 987,62 4 378,80 3 370,57 3 171,96 2 907,78 2 014,48
Zdroj: KÚ OK
3.2 Průmyslové a zemědělské BRO Z evidence vyplývá, že produkce této skupiny odpadů je objemově výrazně vyšší než BRKO skupiny 20. Produkce má ovšem značně kolísavou tendenci, což je způsobeno několika faktory.
3.2.1 Odpady skupiny 02 – odpady ze zemědělství, zahradnictví, myslivosti, rybářství Odpady skupiny 02 tvoří největší podíl za skupiny BRO odpadů. Z této skupina pochází také objemově nejvýznamnější odpad ze skupiny BRO odpad kat.č. 02 01 06 - zvířecí trus moč hnůj. Základním faktorem, který ovlivňuje množství produkovaného odpadu kat.č. 02 01 06 - zvířecí trus moč hnůj je pohled na to, zda vůbec tato komodita patří do evidence odpadů nebo je součástí zemědělského cyklu jako přirozená, neustále v koloběhu se pohybující biomasa. Z vývoje produkce je patrný stálý a poměrně razantní pokles produkce odpadu, způsobený právě přechodem tohoto odpadu zpět do režimu zemědělského cyklu.
12
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Původci někdy z neznalosti definice zákona odpadech zařazují tyto hmoty do evidence odpadů, a proto může v jednotlivých letech docházet k takovým rozdílům. Vzhledem k těmto charakteristickým vlastnostem jsou tyto suroviny na pomezí odpadového zákona komentovány také v kapitole 4 o biomase. Tento odpad – surovina může hrát zásadní roli v technologickém procesu anerobní digesce. Více je o této problematice pojednáno v kapitolách věnující se možnému uplatnění bioplynových stanic v navrhovaném systému bioplynových stanic v OK. Kat.č. 02 07 01- odpad z praní čistění a mechanického zpracování surovin Jedná se o odpad vznikající při výrobě piva. Rozhodujícím producentem je Pivovar Zubr, a. s., v Přerově. Tento odpad je svým charakterem opět na pomezí odpadového zákona a druhotné suroviny. Využívání tohoto odpadu-suroviny je zajištěno bezproblémově jako přísada do krmných směsí pro dobytek. Nepředpokládá se změna způsobů odbytu daného odpadu. Kat.č. 02 07 02- odpad z destilace lihovin Jedná se o skupinu odpadů produkovanou velkými producenty lihu a také velkým množstvím menších pěstitelských palíren. Lihovarské výpalky z produkce malých pěstitelských pálenic se do evidence většinou nedostanou a jsou vyváženy na pole nebo využívány jako krmivo. Stejným způsobem jsou využívány také výpalky od větších producentů. Byl proveden telefonický průzkum stávajícího způsobu nakládání lihovarskými výpalky. Bylo osloveno 10 provozovatelů pěstitelských pálenic, z jejichž odpovědí vyplývá, jakým způsobem je dnes nakládáno s lihovarskými výpalky. Lihovarské výpalky jsou převážně využívány v zemědělství jako krmivo pro dobytek popř. jako hnojivo. Část je také odvážena na ČOV.
3.2.2 Odpady skupiny 03 – odpady ze zpracování dřeva a výroby desek, nábytku, celulózy, papíru a lepenky Produkcí se jedná o třetí nejvýznamnější skupinu odpadů. Nejvýznamnějším odpadem z této skupiny je odpad kat.č.03 01 05 - piliny hobliny, odřezky, dřevotřískové desky a dýhy, který stojí opět na pomezí odpadů a přímo využitelné biomasy. Vývoj produkce v letech 2003-2007 dokladuje razantní pokles způsobený právě nezařazováním této komodity do odpadů u producentů. Daný trend je způsoben také zvýšenou poptávkou ze strany spotřebitelů těchto surovin a snahou producentů o vlastní využívání např. v energetice. Další významné odpady z této skupiny jsou odpady kat.čísel 03 03 08-odpady z třídění papíru a kat. čísla 03 03 10 - výmětová vlákna, kaly z mechanického oddělování obsahující vlákna. Producenty těchto odpadů jsou papírny a firmy zajišťující separaci sběrového papíru viz příloha č.3. Všechny výše uvedené odpady mohou vstupovat s výhodou do navrhovaných technologických řešení, především do technologie intenzivního aerobní fermentace s produkcí kompostu pro energetické využití. 13
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
3.2.3 Odpady skupiny 15 01 – Obaly Produkcí nejvýznamnějším BRO odpadem kat.č.15 01 01-papírové a lepenkové obaly.
z této
skupiny
je
odpad
Papír v této skupině je produkován především firmami a živnostníky a progresivní nárůst produkce, který je uveden v tabulce č.2, je dán neustále se zlepšující organizací systému EKOKOM. Doposud byl tento využíván pro materiálovou recyklaci. Problém nastává při cyklických výkyvech na trhu, protože trh s touto komoditou v ČR je značně závislý na exportu. Problém by mohl být zmírněn výstavbou nového zařízení na recyklaci sběrového papíru v lokalitě Zábřeh na Moravě nebo diverzifikací odbytu této komodity např. vstupem do jiných technologií než je opětovná recyklace na vlákno pro výrobu papíru. Komodita může být výhodnou vstupní surovinou technologie intenzivní aerobní fermentace s výrobou kompostu pro energetické využití, viz kapitola 5.
3.2.4 Odpady skupiny 19 Zdaleka nejvýznamnějším odpadem této skupiny je odpad kat.č. 19 08 05kaly z čistění komunálních odpadních vod. Klesající produkce tohoto odpadu dle tabulky č.2 je dána především zpřesněním evidence u producentů. Rozhodující producenti tohoto odpadu jsou uvedení v příloze č.3. Z tabulky je zřejmé, že rozhodujícími producenty odpadů jsou především dvě společnosti, Moravská vodárenská (Veolia a.s.) a Vodovody a kanalizace Přerov. Současná situace u producentů je charakterizovaná odpadu oprávněným osobám.
předáváním tohoto
Největším zpracovatel tohoto druhu odpadu je společnost SPRESO s.r.o.. Další kompostárnou využívající kaly z ČOV je kompostárna Romza Nedvězí provozovatele Brepa. Společnost zpracovává kaly z ČOV Olomouc (3500 t) a z malých ČOV Lutín, Olšany (500 t). Společnost aktuálně připravuje projekt na přímé zapracování kalů z ČOV na zemědělskou půdu. Provozovatel Veolia, který obhospodařuje Středomoravskou vodárenskou společnost s ČOV v Olomouci a Prostějově realizuje v současnosti pilotní projekt v severních Čechách na využívání kalů na výrobu biopaliva. Pokud bude uvedený projekt úspěšný, je zde reálná šance na jeho aplikaci právě v Olomouckém kraji.
3.3 Biologicky rozložitelný komunální odpad Stanovené cíle POH jsou stanoveny právě především na biologicky rozložitelný komunální odpad – BRKO.
14
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Celkově stanovené cíle je možno rozdělit do dvou základních skupin odpadů. Je to skupina separovaných odpadů s biologicky rozložitelnou složkou a směsný komunální odpad společně s objemným odpadem. Tabulka č.4 ukazuje vývoj v produkci těchto odpadů v letech 2003-2007. Tabulka č.4: Vývoj produkce separovaně sbíraných odpadů v Olomouckém kraji
sep. BRO
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
2007 641 791
množství (t)
2006 639 894
kg/obyv/rok
2005 639 161
množství (t)
papír a lepenka
2004 639 423
kg/obyv/rok
separovaný odpad
2003 640 680
množství (t)
rok počet obyvatel
22 719
35,5
28 742
45,0
41 156
64,4
53 891
84,2
54 310
84,6
4 810
7,5
7 005
11,0
4 855
7,6
5 915
9,2
7 477
11,6
Celkem
27 529
43,0
35 748
55,9
46 011
72,0
59 806
93,5
61 787
96,3
SKO
129 119
201,5
198 802
310,9
156 772
245,3
163 502
255,5
185 167
288,5
6 316
9,9
9 566
15,0
8 830
13,8
12 340
19,3
15 720
24,5
135 435
211,4
208 367
325,9
165 602
259,1
175 842
274,8
200 887
313,0
Objemný odpad
Celkem Zdroj:KÚ OK
3.3.1 Separovaně sbírané BRKO V tabulce č.2 je uveden veškerý produkovaný odpad s podílem BRO složky ve skupině 20. Mezi významné separované komodity ve skupině 20 patří především papír a lepenka kat.č.20 01 01 a BRO z údržby zeleně kat.č.20 02 01. Tyto odpady lze úspěšně využívat ve stávajících a připravovaných technologických systémech. Mezi další potencionální BRKO, které mohou být zařazeny do stávajících nebo připravovaných technologických procesů patří také odpad kat.č.20 01 08 - BRO z kuchyní a stravoven a kat.č. 20 01 38 - dřevo. Další odpady jsou objemově málo významné nebo je není možno pro jejich nehomogenitu a složení dále využívat (např. kat.č.20 03- 02 odpad z tržišť, kat.č. 20 03 06 - odpad z čistění kanalizace). A)
Papír a lepenka
Jedná se o klasický BRO odpad, který je využíván k opětovné recyklaci na papírové vlákno. Separace tohoto odpadu má jednoznačně vzrůstající tendenci a separace v roce 2007 již přesahuje cílové směrné hodnoty pro rok 2010 a 2013. Nakládání s vyseparovaným papírem je do značné míry závislé na konjukturálních výkyvech na trhu a v současné době je v souvislosti s ekonomickou recesí cena za odběr na dlouhodobých minimech a směsný sběrový papír není možno prodat. V kraji se v současnosti připravuje zásadní investice, která má absorbovat 275 kt sběrového papíru. Nová papírna bude vyrábět lepenku v množství 250 kt.
15
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Investice se připravuje ve městě Zábřeh na Moravě a svým významem přesahuje hranice Olomouckého kraje. Investice má široký význam z hlediska bilancí biomasy, neboť energetická jednotka bude využívat právě biomasu, viz. kapitola 5. B)
Odpady z údržby zeleně
POH OK Stanovuje směrné hodnoty separace BRKO pro jednotlivé klíčové roky z hlediska plnění stanovených hodnot. Pro rok 2010 je stanovena směrná hodnota separace 12 603 t pro celý kraj, pro rok 2013 je to 13 921 t. Z tabulky č. 4 je vidět pozitivní vývoj nárůstu separace BRKO. Vývoj separace není ovšem zcela lineární, neboť např. v roce 2004 bylo dosaženo vyšší hodnoty než v letech 2005 a 2006. Z hlediska složení separovaného BRKO se jedná především o odpad katalogového čísla 20 02 01 – Biologicky rozložitelný odpad. Tento odpad vzniká při údržbě zejména veřejné zeleně, přičemž separace tohoto odpadu od občanů se rozbíhá teprve v posledních 2 letech, a proto se ještě neodrazila v evidenci roku 2007. Podrobná analýza a východiska pro odpad z údržby soukromé zeleně je uveden v návrhové části. C)
BRO z kuchyní a stravoven
Zásadním problémem této skupiny odpadů je vedení evidence. Odpady, které mají být vedeny pod kat.č. 20 01 08 – biologicky rozložitelný odpad z kuchyní a stravoven nejsou často uvedeny v evidenci odpadů a je s nimi nakládáno tzv. tradičními způsoby tj. jsou zkrmovány domácím zvířectvem popř. jsou po průchody kuchyňskými drtiči součástí odpadních vod a následně kalů z čistíren odpadních vod. Aktuální produkce kolísá mezi 211 - 360 t za rok. Analýzou producentů tohoto odpadu dle vykazované produkce, kterým jsou v převážné míře veřejné subjekty zajišťující stravovací služby, je možno konstatovat, že skutečné množství produkovaných odpadů je výrazně větší, neboť v evidenci jsou minimálně zastoupeni soukromí provozovatelé stravovacích zřízení jako jsou restaurace, hotely apod. Významní producenti tohoto odpadu viz příloha č.3 řeší situaci předáním těchto odpadů oprávněné osobě. Velkou část z produkovaného odpadu obhospodařuje firma SITA CZ, a.s., která ho využívá v souladu se zákonem na kompostárně v Rapotíně a část je předávána dále ke kompostování oprávněné osobě (Spreso, s. r.o.)
3.3.2 SKO a objemný odpad SKO a objemný odpad nejsou čistými biologicky-rozložitelnými odpady, ale svým objemem patří k nejvýznamnějším. Obsah biologicko-rozložitelné složky v těchto odpadech kolísá mezi 40-50%. Z hlediska plnění povinností daných POH je
16
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ způsob nakládání a využívání směsného KO katalogového čísla 20 03 01 rozhodující. Vzhledem k podstatnému nárůstu produkce objemného odpadu kat.č. 20 03 07, který je svým charakterem velmi podobný SKO, budou tyto odpady řešeny společně. Obě skupiny tvoří 52% ze všech vznikajících BRO odpadů v OK. Pokud by z evidence vypadly odpady na pomezí odpadového zákona viz kap.3.2 byl by podíl těchto dvou odpadů podstatně vyšší. Dle POH OK je nutno využít jinak než skládkováním v roce 2010 58 kt a v roce 2013 79 kt SKO. V případě, že bude OK plnit v roce 2010 pouze směrnici na pokles skládkování BRKO stačí využít energeticky pouze 26 kt. Veškerá produkce SKO je v současnosti skládkována !! Obdobná situace je u objemného odpadu. Ke splnění požadavku daného POH je nutno část SKO popř. objemného odpadu začít využívat energeticky nebo jinou dostupnou technologií zpracování SKO. Základní technologií, která měla být dle POH ČR prostředkem pro využívání SKO je technologie mechanicko-biologické úpravy – viz opatření č.6 v kapitole 2.2.2. Pro plnění některých povinností POH, především cíl na 50% materiálové využívání KO v roce 2010 a navazující cíle související s využíváním směsných komunálních odpadů je zásadní možnost uplatnění metody mechanickobiologického zpracování směsných komunálních odpadů. Závěry a doporučení z řešení úkolu VaV k MBÚ 1. Metoda MBÚ, v kterékoli variaci uváděné v kapitolách dokumentujících zahraniční zkušenosti, není metoda zajišťující konečné využívání nebo odstranění odpadů. 2. Metoda MBÚ může smysluplně fungovat pouze v komplexu dalších navazujících technologií, které jsou schopny využívat popř. odstraňovat výstupní produkty vzniklé metodou MBÚ. Jedná se především o tyto základní technologie: - Energetická zařízení využívající produkty kalorické frakce. - Aerobní nebo anaerobní technologie schopné zpracovat popř. stabilizovat podsítnou frakci s obsahem BRO. - Skládky schopné přijímat nevyužitelné produkty MBÚ. 3. Metoda MBÚ neslouží dle zahraničních zkušeností primárně pro materiálové využívání složek směsných KO. Provedená provozní zkouška v podmínkách ČR a její uvedené výsledky to potvrzují. „Klasicky“ materiálově jsou využívány pouze vytříděné železné a neželezné kovy. 4. Produkty podsítné frakce po biologickém zpracování mají v zahraničí pouze velmi omezené praktické využití. V zemích s podobným složením KO a porovnatelnými přírodními poměry (Německo, Rakousko) jsou po úpravě a stabilizaci ukládány na skládku. 17
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Ke stejným závěrům dochází i průběžné hodnocení výsledků zpracování podsítné frakce v rámci provozní zkoušky jak při aerobním zpracování, tak při použití anaerobní technologie. Zásadní omezení pro nakládání s podsítnou frakcí: Podsítná frakce i po úpravě je dle názoru MŽP odpadem sk.19 a musí být hodnocena zkouškou vyluhovatelnosti Dle rozborů vyluhovatelnosti je hlavním problematickým ukazatelem kategorie DOC a některé další Většina rozborů jak surové, tak zpracované podsítné frakce vykazovala pozitivní test ekotoxicity (aerobní i anaerobní zpracování) Za těchto podmínek je nutno legislativně umožnit praktické nakládání s produkty biologické úpravy podsítné frakce např. zavedením speciální kategorie, jak je tomu v případě ukládání směsného KO na skládky nebo v případě praxe v SRN, kde byly pro upravenou podsítnou frakci zavedena speciální kategorie skládek, která zohlednila výše uvedené skutečnosti. 5. Metoda MBÚ může být úspěšně aplikována v podmínkách ČR jen pokud se najde ekonomicky a legislativně schůdné energetické využití nadsítné kalorické frakce. Pro toto využití je nutno vytvořit odpovídající legislativní rámec (odpady, ovzduší-vyhláška o palivech), popř. zajistit vhodnou formu podpory. Zásadní problémy využívání kalorické frakce je považována za odpad a je proto využitelná pouze v omezeném množství ve spalovnách (sk.19), připravovaná vyhláška o palivech tento stav potvrzuje, spalovny nejsou schopny tuto frakci ve větší míře využívat(vysoká výhřevnost), nejsou zde další zdroje schopné toto palivo využívat. Zpracovaná VaV poskytuje komplexní obraz současných možností metody MBÚ v nejširším slova smyslu tj. jejich hlavních aplikací a kombinací. Metoda MBÚ stojí dnes v centru pozornosti jako technologie zpracování směsných KO s ohledem na nutnost řešení cílů a povinností daných přijatými POH ČR a následně krajů a původců. Metoda MBÚ je ve světle výše uvedených skutečností jednou z mála alternativ, která může naplnit většinu cílů POH ( s výjimkou problematického požadavku na 50% materiálové využívání KO do roku 2010) V závislosti na místních podmínkách může být alternativou porovnatelnou s možností přímého energetického využívání směsných komunálních odpadů. Závěrečná zpráva VaV úkolu prezentuje závěry, které jsou založeny na nezávislém posouzení a interpretaci výsledků praktických simulací metody v podmínkách ČR a na velmi široké analýze zahraničních zkušenosti s provozováním dané metody.
18
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Poměrně jasně formulované závěry jsou založeny na velmi rozsáhlém souboru dat, které je možno nalézt v dokumentech zpracovaných v průběhu celého tříletého období zpracování VaV a které jsou většinou zařazeny jako příloha Závěrečné zprávy. Potvrzení závěrů provozních zkoušek bylo provedeno porovnáním s jednotlivými zahraničními analýzami a také v konfrontací na sérii seminářů se špičkovými odborníky na danou metodu z Německa. Tyto závěry možného využívání technologie MBÚ byly komentovány postupně v jednotlivých ročnících vyhodnocení POH OK. Možnost nasazení technologického komplexu založeného na metodě MBÚ je ve světle výše uvedených skutečností v současné době velmi omezená a ekonomicky a legislativně téměř vyloučená. Proto bude v návrhové části věnována pozornost pouze metodě přímého energetického využívání SKO.
4 Analýza potenciálu biomasy v OK 4.1 Zemědělská biomasa 4.1.1 Rostlinná biomasa A)
Charakteristika využití půdního fondu v Olomouckém kraji
V roce 2007 se nacházelo dle evidence v katastru nemovitostí v Olomouckém kraji 281 589 ha zemědělské půdy. Největší část z toho představuje orná půda s 209 664 ha (74,5 %). Dále následují TTP s 55 981 ha (19,9 %). Lesní pozemky zaujímaly v roce 2007 výměru 183 089 ha, což představuje 34,8 % z celkové rozlohy kraje.
Tabulka č.5: Základní údaje o Olomouckém kraji
19
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Olomoucký kraj Celková výměra kraje Počet obyvatel Hustota zalidnění Počet obcí Počet obcí se statutem města Podíl obyvatelstva žijícího ve městech Podíl kraje na HDP v ČR Tržby z průmyslové činnosti Výměra půdy celkem - z toho: zemědělská půda nezemědělská půda Zdroj: ČSÚ, statistická ročenka rok 2007
5 266,78 km2 639 894 osob 121,5 osob/m2 398 30
526 677 ha 281 589 ha 244 088 ha
Podíl Ol. kraje v rámci ČR [%] 6,7 6,2 93
57,5 4,7 4,1 6,6
Podíl zemědělské a nezemědělské půdy
nezemědělská půda 46%
zemědělská půda 54%
Tabulka č.6: Bilance zemědělské půdy v Olomouckém kraji 20
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Podíl na celkové výměře kraje [ha] 53,50%
Podíl zemědělské půdy Struktura zemědělské půdy - orná půda - z toho zahrady - ovocné sady - trvale trávní porosty - chmelnice - vinice Zdroj:ČSÚ
209 644 12 107 2 821 55 981 1 020 16
Struktura zemědělské půdy
trvale trávní porosty 19,9% ovocné sady 1,0%
chmelnice 0,4%
vinice 0,0%
zahrady 4,3% orná půda 74,5%
Tabulka č.7: Bilance nezemědělské půdy v Olomouckém kraji
Podíl nezemědělské půdy Struktura nezemědělské půdy - z toho lesy - vodní plochy - zastavěné plochy - ostatní plochy
Podíl na celkové výměře kraje [ha] 46,50%
21183 089
5 765 8 254 47 900
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Zdroj:ČSÚ
Struktura nezemědělské půdy
ostatní plochy 20% zastavěné plochy 3%
vodní plochy 2%
lesy 75%
B)
Produkce rostlinné biomasy v kraji
a) Charakteristika rostlinné produkce v kraji Nejvýznamnější skupinu plodin představují obilniny. Obiloviny v kraji se pěstují zhruba na 53 % orné půdy. Zhruba na polovině se pěstuje pšenice. Významnou plodinou je řepka, která se pěstuje na výměře téměř 20 tis. Ha. V roce 2007.
22
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Tabulka č.8: Osevní plochy a výnosy zemědělských plodin v Olomouckém kraji Osevní plochy zemědělských plodin (stav k 31. 5.)
Plodina
Sklizeň zemědělských plodin
v ha 2005
2006
Hektarové výnosy zemědělských plodin
vt 2007
2005
2006
vt 2007
2005
2006
2007
Obiloviny celkem Pšenice Žito Ječmen Oves Triticale Kukuřice na zrno
110 773 54 756 2 167 43 339 2 048 2 568 5 508
107 387 51 463 1 508 44 368 2 352 1 269 5 561
111 076 53 506 1 985 43 758 2 437 1 656 6 861
572 515 295 021 8 958 199 976 5 980 10 413 51 406
488 224 251 093 4 820 178 058 6 445 4 051 42 518
536 286 279 631 9 644 169 936 6 289 6 471 62 648
5,10 5,39 4,13 4,61 2,92 4,05 7,43
4,54 4,88 3,20 4,01 2,74 3,19 7,33
4,77 5,23 4,86 3,88 2,58 3,91 7,72
Luskoviny celkem Hrách setý
1 699 1 268
1 669 1 059
1 442 973
4 729 4 013
4 081 3 140
3 075 2 417
2,78 3,16
2,45 2,97
2,13 2,48
Okopaniny celkem Brambory celkem z toho rané Cukrovka technická
14 028 787 58 13 138
13 328 631 28 12 620
10 139 807 36 9 242
735 013 21 248 775 709 755
676 105 14 060 363 659 356
530 854 20 132 30 507 650
x 27,00 18,90 54,02
x 22,25 18,66 52,25
x 24,95 17,23 54,93
Technické plodiny celkem Řepka Slunečnice na semeno Soja Mák Hořčice na semeno Len setý olejný Len setý přadný Kořeninové rostliny Léčivé rostliny
28 752 15 870 286 635 8 352 1 239 729 515 569 184
33 013 17 489 178 548 11 482 1 702 610 218 394 15
34 038 19 815 339 463 10 611 1 461 378 115 309 23
62 242 47 732 676 1 282 7 551 1 273 921 1 455 444 408
67 427 55 546 382 1 100 6 885 1 375 657 687 386 15
72 707 62 257 772 805 6 073 817 269 328 282 18
x 3,01 2,36 2,02 0,90 1,03 1,26 2,83 0,78 2,22
x 3,18 2,15 2,01 0,60 0,81 1,08 3,15 0,98 0,97
x 3,14 2,28 1,74 0,57 0,56 0,71 2,85 0,91 0,78
Pícniny na orné půdě celkem Kukuřice na zeleno a na siláž
29 079 12 381
28 705 11 749
26 324 10 725
185 910 402 865
182 316 383 907
165 931 330 903
6,72 36,72
6,41 33,36
6,62 34,95
3 683 922 7 783 4 309
2 887 948 8 000 5 120
2 222 985 7 956 4 436
50 415 6 927 70 498 17 829
39 829 6 405 70 926 20 238
29 419 7 497 68 522 17 848
13,69 7,51 9,06 4,14
13,80 6,76 8,87 3,95
13,24 7,61 8,61 4,02
684 52 193 234
609 34 193 265
621 28 172 283
11 708 2 582 5 303 1 247
7 582 1 234 3 383 1 293
7 072 1 179 2 779 1 083
x 49,98 27,51 5,33
x 35,92 17,56 4,88
x 42,11 16,16 3,83
Ostatní jednoleté pícniny Jetel červený Vojtěška Ostatní víceleté pícniny Zelenina konzumní celkem Zelí Cibule Hrách dřeňový
Zdroj: Statistická ročenka Olomouckého kraje – 2008
23
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Tabulka č.9: Bilance zrna a slámy v letech 2005 – 2007 Sklizeň zemědělských plodin v tunách Plodina
2005
2006
2007
Pšenice
295 021
251 093
279 631
Žito
8 958
4 820
9 644
199 976
178 058
169 936
5 980
6 445
6 289
Kukuřice na zrno
51 406
42 518
62 648
Řepka
47 732
55 546
62 257
2006 200 874 5 784 124 641 6 767 51 022 389 088 94 028 295 060 44 437
2007 223 705 11 573 118 955 6 603 75 178 436 014 94 919 341 095 49 806
Ječmen Oves
Poměr zrna a slámy Plodina Pšenice Žito Ječmen Oves Kukuřice na zrno Řepka olejná Bilance slámy v tunách Plodina Pšenice Žito Ječmen Oves Kukuřice na zrno Produkce celkem Spotřeba slámy pro ŽV Obilná sláma pro energetické využití Řepka Zdroj: ČSÚ
Poměr zrno:sláma 1:0,80 1:1,20 1:0,70 1:1,05 1:1,20 1:0,80 2005 236 017 10 750 139 983 6 279 61 687 454 716 90 091 364 625 38 186
b) Hektarové výnosy Výnosy hlavních plodin jsou v kraji ve srovnání s ČR nadprůměrné u pšenice a kukuřice na zeleno a na siláž. Výnosy řepky a ječmene se pohybují na úrovni ČR. c) Energeticky využitelné plodiny Energetický potenciál biomasy ze zemědělských zdrojů představují vedle záměrně pěstovaných plodin zejména vedlejší produkty při sklizni běžně pěstovaných plodin. Nejvýznamnější potenciál představuje pro přímé spalování sláma obilovin a řepky, případně sláma z trav na semeno či seno. Možné je cílené pěstování vybraných druhů, jako je například krmný šťovík. Ve výrobě bioplynu lze využít i biomasu z luk, pastvin a dalších pícnin.
24
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Obiloviny
Obiloviny představují nejrozšířenější skupinu plodin na orné půdě, kde dlouhodobě zaujímají podíl nad 50 %. Z hlediska energetického lze využít pro přímé spalování jak slámu, tak i zrno. Největší potenciál představuje sláma, která vzniká jako vedlejší produkt při pěstování na zrno. Využití zrna je závislé především na cenách obilovin a také na odbourání určitých etických problémů. Slámu nevyužitou pro potřeby chovu zvířat na stlaní lze využít pro přímé spalování zejména ve větších kotelnách. S ohledem na udržení půdní úrodnosti a obsahu humusu v půdě lze využít asi 40 % pro potřeby chovu zvířat nevyužité drcené slámy. Pro spalování se v některých zemích využívá slisovaných balíků celých rostlin. Udává se, že přímé spalování slámy je efektivní při spalování v kotlích o výkonu nejméně 500 Kw či lépe více než 1 MW. Výnosy se pohybují u zrna v rozmezí 2 – 6 t/ha a slámy 2-5 t/ha v závislosti na druhu, odrůdě a technologii pěstování. Obecně výnosy slámy rostou spolu s výnosy zrna. V současnosti zemědělci často přecházejí na pěstování krátkostébelných odrůd a produkce slámy se tak spíše snižuje. V případě sucha je dokonce sklizeň slámy např. u jarního ječmene minimální a i technicky jen obtížná.
Řepka olejka
Řepka je nejpěstovanější olejninou v Česku, kdy zujímá podíl asi 10 % na orné půdě. V Olomouckém kraji je zastoupení řepky podobné. Pro energetické využití se využívá semeno a také sláma. Rozšířené je požívání řepkového oleje pro produkci metylesteru (bionafty), ale možné je i přímé použití oleje pro pohon vznětových motorů. Řepková sláma se nevyužívá pro stlaní a tak lze plně využít pro alternativní účely. Omezení stejně jako u slámy obilovin představuje nutnost dodání organické hmoty zpět do půdy pro udržení půdní úrodnosti. Oproti slámě obilovin obsahuje řepková sláma větší množství živin, což znamená při současných rostoucích cenách hnojiv i jejich větší export z pozemku a vyšší náklady na jejich nahrazení. Výnosy řepkového semene dosahují 1,5-4 t/ha a u slámy 3-5 t/ha. Podobně jako u obilovin se i u řepky začínají pěstovat odrůdy a hybridy nižšího vzrůstu, jejichž rozšíření s sebou přinese i menší produkci slámy.
Trávy na semeno
Při pěstování na semeno vzniká současně značné množství slámy, kterou nelze na rozdíl od slámy obilovin a řepky rozdrtit a zaorat, ale musí být z pozemku odstraněna vzhledem k víceletému charakteru pěstování semenářských kultur u trav. Toto neplatí pro některé jednoleté druhy. Možnost energetického využití se nabízí u více druhů, ale některé v ČR pěstované druhy ovsík vyvýšený, kostřava rákosovitá, psineček veliký, sveřep bezbranný a horský náleží mezi podporované energetické rostliny v rámci národních podpor. Podporovány jsou také lesknice rákosovitá, která u nás nemá povolenou žádnou odrůdu a běžně se nepěstuje a ozdobnice čínská (Miscanthus sinensis), která se v ČR pouze zkouší. Ve větší míře se pěstuje v teplejších oblastech s mírnějším klimatem, než je tomu u nás. Technologie pěstování trav na energetické účely (seno pro spalování) se v zásadě neliší od technologie pěstování na semeno. Vzhledem k rozdělení nákladů a zvýšení efektivity produkce pěstovat trávy pro sklizeň na semeno a dodatečně využít slámu pro energetické účely.
25
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Vzhledem k tomu, že se statisticky neeviduje plocha trav pěstovaných na semeno v jednotlivých krajích, není možné přesněji určit jejich plochu v rámci Olomouckého kraje. Rovněž rozsah pěstování trav se značně liší i mezi podniky, protože se jedná o speciální kulturu, která vyžaduje určitý zvláštní přístup a ničhow. Produkce slámy trav se pohybuje okolo 3 t/ha s velkou variabilitou v závislosti na druhu a ročníku.
Trvalé travní porosty
Trvalé travní porosty představují významného producenta biomasy. Jejich podíl na zemědělské půdě v rámci kraje představuje 20 % z užívané zemědělské půdy a koncentrují se zejména v méně příznivých oblastech (LFA). V horských a podhorských oblastech, jako jsou Jeseníky dosahuje jejich zastoupení mnohem vyšších hodnot, často až 100 %. Využití sena pro přímé spalovaní je poměrně obtížné. Větší uplatnění může vyprodukovaná biomasa najít jako koferment při anaerobní digesci a výrobě bioplynu, ať už ve formě zelené píce, senáže a popřípadě také sena. Výtěžnost plynu z travní hmoty se pohybuje v rozmezí 400 –600 l/kg sušiny. Vyšší výtěžnosti se dosahuje u píce z kvalitních časně sečených porostů a z porostů intenzivně obhospodařovaných. Výnosy nehnojených TTP dosahují 2 – 3 t sušiny/ha. Při intenzivním hnojení se zvyšuje až 10 t/ha. Velká většina travních porostů však není hnojena a tudíž jejich výnosy dosahují spíše nižší úrovně. Problematické u trvalých travních porostů je i značná závislost výnosu na průběhu počasí a zejména na množství srážek a dále pak na malé výměře jednotlivých ploch a vzdálenosti od potencionálního zpracovatele.
Krmný šťovík
Šťovík Uteuša představuje v současnosti nejvýznamnější plodinu pěstovanou pro energetické využití. V současné době je plocha energetického šťovíku v celé ČR více než 1300 ha. Výhodou krmného šťovíku je jeho bezproblémové spalování díky vysoké teplotě spékání popela na rozdíl od jiných potencionálně využitelných druhů a slámy obilovin. Výnosy šťovíku se v běžných podmínkách pohybují v rozpětí 3-10 t suché hmoty/ha. Velký vliv na výši výnosů má správná technologie pěstování, která však v současné době není plně prozkoumána a zejména není uplatňována v praxi. Běžně se tak výnosy šťovíku pohybují na úrovni 3 – 5 t/ha.
Kukuřice
Ve světě se mezi nejčastěji využívané energetické plodiny současnosti řadí kukuřice. V roce 2007 se například v sousedním Německu pěstovalo 239 tis. Ha kukuřice pro energetické účely. Její využití je všestranné, když je možné využít celé rostliny či pouze její část. Největší potenciál se v současné době přisuzuje jejímu pěstování jako suroviny pro výrobu bioplynu. Zde se prosazuje vysokým výnosovým potenciálem přes 15 t sušiny/ha a oproti alternativním energetickým plodinám zvládnutou technologií pěstovaní a snadnou konzervací silážováním pro zemědělské účely.
26
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ V Olomouckém kraji zaujímá kukuřice plochu kolem 11 tis. Ha. Pro energetické účely jako substrát v bioplynových stanicích se zatím využívá minimálně, protože většina zemědělských BPS je ve výstavbě nebo plánována.
Další energetické plodiny
Pro energetické účely lze s podporou Ministerstva zemědělství pěstovat i další druhy rostlin. Většina z nich se hodí zejména pro teplé oblasti kukuřičné a případně řepařské výrobní oblasti. Ne všechny druhy byly také doposud ověřeny v provozu a nejsou tak dosud k dispozici pěstitelské technologie. Určitý přehled o možných energetických plodinách dává představu, které druhy byly podporované do roku 2006 jako energetické plodiny podle dotačního titulu označeného 1.U („Zásady, kterými se stanovují podmínky pro poskytování dotací pro rok 2006 na základě § 2 a § 2d, zákona č.252/1997 Sb. O zemědělství“). 1. Jednoleté až dvouleté: a) laskavec b) konopí seté c) světlice barvířská – saflor d) sléz přeslenitý (krmný) e) komonice bílá (jednoletá a dvouletá) f) pupalka dvouletá g) hořčice sarepská
Amaranthus Cannabis sativa Carthamus tinctorius Malva verticillata Melilotus alba Oenothera biennis Brassica juncea
2. Víceleté a vytrvalé (dvouděložné) h) mužák prorostlý Silphium perfoliatum i) jestřabina východní Galega orientalis j) čičorka pestrá Coronilla varia k) šťovík krmný Rumex tianshanicus x Rumex patientia l) sléz vytrvalý Kitaibelia m) oman pravý Inula ničiv v n) bělotrn kulatohlavý Echinops sphaerocephalus 3. Energetické trávy o) sveřep bezbranný p) sveřep horský (samužníkovitý) q) psineček veliký r) lesknice (chrastice) rákosovitá s) kostřava rákosovitá t) ovsík vyvýšený u) ozdobnice čínská (sloní tráva)
Bromus inermis Bromus cartharticus Agrostis gigantea Phalaris arundinacea Festuca arundinacea Arrehenatherum elatius Miscanthus sinensis
Sója
Sója je nově se šířící plodinou na území ČR s plochou přes 10 tis. ha v roce 2005. V Olomouckém kraji se sója pěstuje na cca 500 ha. Podle zkoušek provedených firmou Hammont je možno bezproblémově spalovat slámu sóji. Výnos slámy sóji je však velmi nízký (asi 1 t/ha) a sklízet by se dala jen obtížně. Vzhledem k tomu, že se jedná o slámu luskovin s vyšším obsahem N, existuje riziko vyšších emisí NOx.
27
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ C)
Potenciál rostlinné odpadní biomasy
Z plodin pěstovaných na orné půdě lze využít pro energetické účely zejména slámu obilovin, řepky a trav na semeno. Pro další využití je možné, při zohlednění nutnosti udržení půdní úrodnosti (zejména obsahu organické hmoty), využít asi 40 % zaorávaného množství slámy obilovin a řepky a až 100 % slámy trav na semeno. Z jednotlivých pěstovaných plodin má potenciálně nejvyšší možnost využití v energetice řepka a ozimá pšenice. Další druhy obilovin mají menší význam, protože jejich zastoupení na orné půdě nedosahuje takové rozlohy. Naše druhá nejpěstovanější obilovina – ječmen jarní je z hlediska energetického využití značně znevýhodněna menší produkcí slámy. Tabulka č.10: Potenciál biomasy z orné půdy v roce 2007
Plodina Obiloviny Řepka Celkem
Celkem ha 111 076 19 815 130 891
Potenciál pro energetické využití Maximální Využitelný % z plochy ha % z plochy ha 30 33 323 12 13 329 100 19 815 40 7 926 53 138 21 255
Zdroj :Využití potenciálu OZE v obcích venkovského mikroregionu Moravice, EKOTOXA Opava, 2006, Dopočet FITE a.s.
Využitelný potenciál slámy v Olomouckém kraji představuje především slámařepky s takřka 20 tis. t a obilovin s produkci 40 tis. t ročně. V následující tabulce je převeden potenciál produkce biomasy na produkci energie při přímém spalování. V Olomouckém kraji představuje potenciál využitelné energie ze slámy obilovin a řepky 872 tis. GJ. Toto množství by například pokrylo roční spotřebu energie na vytápění cca 10 tis. rodinných domů při spotřebě tepla 80 GJ/dům/rok. Tabulka č.11: Potenciální produkce energie biomasy z orné půdy
Druh Obiloviny Řepka Celkem
Produkce Maximální Využitelný Slámy (t) Energie (GJ) Slámy (t) Energie (GJ) 99 311 1 440 013 39 727 576 044 49 416 741 247 19 767 296 507 148 728 2 181 260 59 494 872 550
a) Energetický potenciál trvalých travních porostů Trvalé travní porosty představují v regionu s rozlohou takřka 56 tis ha. Vzhledem k současné zemědělské politice lze předpokládat další nárůst ploch TTP v oblastech LFA při nezvyšování a částečně také snižování stavů přežvýkavců. Pro stanovení produkce je využit odhad výnosu nehnojených TTP z literatury 2,0 t sušiny /ha.
28
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Tabulka č.12: Potenciál produkce biomasy z TTP TTP ha celkem 55 981
Nevyužité TTP % ha 20 11 196
Produkce sušiny t/ha Celkem t 2 22 392
V Olomouckém kraji by bylo možné využít pro energetické účely přibližně 22 tis. t suché hmoty z trvalých travních porostů. Produkce zelené píce, sena a senáže z trvalých travních porostů lze pro energetické účely využít jak při přímém spalování suché hmoty, tak i ve výrobě bioplynu. Při spalování sena lze počítat s výhřevností 15 GJ/t. Při anaerobní fermentaci s produkcí bioplynu na úrovni 400 l/kg suš. A produkcí 0,65 kWh el. energie./m3 bioplynu. Na 1 kWhel připadá přibližně 1,27 kWh tepla. Při přímém spalování by odpovídala produkce biomasy z TTP cca. 336 tis. GJ energie. Další možností jak využít biomasu z TTP je její využití a zhodnocení v bioplynových stanicích s produkcí elektrické energie a tepla. Z množství nevyužité biomasy z TTP by bylo možno vyrobit 14 MWh elektrické energie a odpovídající množství tepla. Vzhledem k alokaci TTP do oblastí řídce osídlených s rozptýlenou zástavbou, by bylo zřejmě problematické využití potenciálu tepla z bioplynových stanic zaměřených na využití travní biomasy.
Tabulka č.13: Potenciální produkce energie biomasy z TTP Produkce t suš. 22 392
Spalování GJ 335 880
Výroba bioplynu tis. m3 MWhel. MWht. 8 957 14 17
b) Cílené pěstování biomasy V rámci cíleného pěstování biomasy pro energetické účely se v současné době pěstují rychle rostoucí dřeviny (RRD) a některé energetické byliny (šťovík). V evidenci půdy v roce 2007 bylo evidováno v Olomouckém kraji 1,67 ha plantáží RRD. Celkově je cílené pěstování biomasy pro spalování na ústupu. Pro energetické účely se v ČR pěstuje i cukrová řepa pro výrobu bioetanolu na cca 7 tis. ha.
29
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ D)
Technologie sklizně a zpracování odpadní zemědělské biomasy
a) Pelety Surovinovým základem peletek je organický odpad vznikající při průmyslovém čistění a sušení zemědělských plodin. Ve smyslu ustanovení §14 odst. 1 zákona o odpadu a dle vyhlášky MŽP ČR č. 381/2001 sbírky je odpad zařazen dle katalogového čísla 02 01 03 mezi odpady rostlinných pletiv. Jedná se zejména o odpad, který vzniká při čistění obilovin, luštěnin, olejnin a končil by na skládkách. K hnojení polí je naprosto nevhodný, neboť obsahuje i semena plevelů a docházelo by tak k nežádoucímu zaplevelování polí a následně k nadměrnému používání chemických prostředků na jejich likvidaci. Materiál pro výrobu topiva je navíc suchý, neboť obilí se většinou nejdřív suší a pak čistí, takže se ani nespotřebovává energie na sušení, jak tomu je u pilin. Peletky jsou granule kruhového průřezu s průměrem 6-8 mm a délkou 10-30 mm. Jsou vyráběny bez použití chemických přísad lisováním za vysokého tlaku, čímž se dosahuje vysoké hustoty a minimálního objemu. Granule mohou vznikat dvěma způsoby. Klasická cesta je podmíněna sušením a drcením vstupního materiálu, což je energeticky náročné, neekonomické a zdražující cenu vlastního topiva. Nová technologie lisování odpadního materiálu vznikajícího při čistění a sušení zemědělských plodin je však energeticky nenáročná a proto velmi ekonomická. Tabulka č.14: Porovnání peletek systému Ekover s hnědým uhlím (www.ekover.cz) Vlastnost Obsah síry Výhřevnost Měrná hmotnost Obsah popela
EKOVER 0,12 % 15,7 MJ/kg 700 kg/m3 3-7 %
Hnědé uhlí 2-3 % 12-17 MJ/kg 700 kg/m3 10-30 %
b) Sláma, seno Pro sklizeň stébelnin (seno, sláma) jsou nejčastěji využívané lisy na kulaté a nebo hranaté balíky. Využití sběracích vozů a sklízecích řezaček s odvozem se omezuje jen na dopravu na kratší vzdálenosti vzhledem k ekonomice dopravy (malá měrná hmotnost materiálu). Lisy mohou být na válcové a nebo hranaté balíky. Na lis je možno zařadit linku s automatickým sběrem a stohováním sklizených balíků. Všechny typy lisů je možné vybavit řezacím ústrojím, které zvýší slisovanost balíku o asi 5 %.
Lisy na válcové balíky
V současné době se využívají dva typy lisů na válcové balíky. Lisy s variabilní komorou lisují hmotu stejnoměrně v celém profilu balíku. Měnitelné rozměry lisovací komory umožňují vytvářet balíky o průměru 1,2 – 1,8 m. Lisy s pevnou komorou mají méně slisované jádro, bez možnosti měnit průměr balíku. Lisy na válcové balíky se vyznačují nižší pořizovací cenou, ale nižší výkonností než na hranaté balíky.
30
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Lisy na hranaté balíky
Lisy na hranaté balíky tvoří balíky s rozměry cca 0,8 – 1,2 x 0,7 m a délkou 0,9 až 3,00 m. Balíky se vyznačují vyšší slisovaností a vzhledem k rozměrům se lépe využívá skladovacích prostorů. Tabulka č.15: Porovnání parametrů lisů (Pastorek a kol.2004) Hustota balíku, sláma (kg/m3) Hmotnost balíku (kg) Výkonnost (t/hod) Potřebný výkon (Kw)
Hranaté balíky 150
Válcové balíky 120
100 – 800 12 – 20 60 – 110
100 až 500 6-12 30-55
c) Anaerobní fermentace Jedem z možných způsobů využití zemědělských produktů pro energetické účely představuje anaerobní fermentace s výrobou a využitím bioplynu. Pro tyto účely je možno využít vyprodukovaná statková hnojiva (hnůj, kejda), cíleně pěstovanou biomasu ve formě zelené píce, siláže a sena a biologicky rozložitelné odpady z průmyslu, veřejné zeleně a podobně. Výroba bioplynu obvykle probíhá za zvýšené teploty za nepřístupu vzduchu v uzavřených velkoobjemových nádobách – reaktorech. Zde specifické skupiny rozkládají organickou hmotu za současné produkce methanu. V podstatě se jedná o intenzifikaci přírodních procesů probíhajících např. na dně jezer nebo v bažinách. Vznikající bioplyn je jímán a využit, výstupní stabilizovaný materiál je vhodný jako hnojivo a při správně pracujícím procesu nevykazuje známky zápachu. Technologií využívajících anaerobní proces je celá řada, lze je v zásadě rozlišit na tzv. suché procesy pracující s materiálem o sušině cca 25 – 30 % a tzv. mokrou cestu pracující s kapalným materiálem. V ČR je zatím několik aplikací mokré anaerobní fermentace v zemědělství a větší množství aplikací pro stabilizaci kalů na ČOV. Suchá fermentace je provozována pro zpracování hnoje tzv. zvonovým způsobem. V bioplynové stanici je možno s výhodou zpracovat široké spektrum kompostovatelných odpadních bioodpadů z potravinářského a zpracovatelského průmyslu. Hlavní výhodou průmyslových odpadů je jejich relativně stálá kvalita, nulový obsah příměsí i stálý přísun. Proti tomu zpracování komunálních bioodpadů, odpadů ze supermarketů a dalších je komplikováno obsahem obalů, nežádoucích příměsí (např. tříděný bioodpad z domácností obsahuje cca 1 – 3 % nečistot) a kolísavým přísunem. Linku bioplynové stanice je nutno kromě hygienizačního stupně vybavit náročnou drtící a třídící technikou a zajistit maximální možnou separaci nežádoucích příměsí. Ty mohou (např. těžké kovy z baterií) ve velmi malém množství znehodnotit velký objem výstupního materiálu, nebo minimálně zhoršit jeho kvalitu. V grafu je uvedena přibližná produkce metanu z různých substrátů. Ve vyprodukovaném bioplynu tvoří metan 50 – 70 % v závislosti na teplotě kvašení, substrátu apod. Významným produktem při anaerobní fermentaci je i vzniklý digestát.
31
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
BRKO
extenzivní trávníky
řepkové výlisky
intenzivní trávníky
výpalky bramborové
mláto
výpalky obilní
melasa
jablečné výlisky
vinné výlisky
cukrovka
zrno obilovin
travní siláž
kukřičná siláž
tráva - zelená hmota
GPS žito
travní seno
řepné skrojky
sůdánská tráva
drůbeží podestýlka
hnůj skotu
kejda prasat
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0
kejda skotu
Produkce metanu z různých substrátů1 2004)
produkce metanu l/kg org. hmoty
1
Eder B., Eder J., Gronauer A., Kaiser F. und Papst C. (2004): Mehr Gas als aus der Gülle. Bayerischen
Landwirtschaftlichen Wochenblatt 47. S 45 – 48.
32
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.1.2 Biomasa z živočišné výroby A)
Stavy zvířat
K 1.4.2008 bylo v kraji 96 873 ks skotu (6,9 % z celkového počtu v ČR). Vyšší zastoupení má v kraji kategorie krav – 40 662 ks (7,2 % z počtu v ČR). Skot se zásadním podílem podílel na údržbě krajiny, a to především v podhorských a horských oblastech. V roce 2008 bylo v kraji 188 042 ks prasat – 7,7 % z celkového počtu v ČR. V roce 2008 je v kraji evidováno 7 606 ks ovcí, což je 4,1 % z ČR. Početní nárůst je koncepčním záměrem zvyšovat stavy ovcí zejména v horských a podhorských oblastech. Chov ovcí je zaměřen na plemena s masnou a kombinovanou užitkovostí a na plodná plemena. V roce 2008 má kraj 437 660 ks drůbeže, z toho 191 231 slepic. Počet drůbeže v kraji představuje 1,6 % z ČR. Tabulka č.16: Stavy hospodářských zvířat v ks dle jednotlivých krajů– stavy k 1. 4. 2008
Území, kraj
Skot
z toho krávy
Prasata
z toho prasnice
Ovce
Drůbež
z toho slepice
Praha + Středočeský
151 671
57 856
386 226
29 072
17 966
7 084 359
1 756 952
Jihočeský
214 743
87 462
303 331
22 690
25 489
3 930 306
755 178
Plzeňský
160 705
65 475
187 070
13 941
19 367
2 201 904
201 660
Karlovarský
39 049
17 070
16 891
927
11 538
236 717
150 870
Ústecký
41 303
16 164
100 918
7 257
11 366
1 277 324
432 011
Liberecký
43 292
19 454
35 914
2 349
12 594
102 472
28 144
Královéhradecký
107 678
43 214
169 423
12 632
12 368
1 548 609
518 704
Pardubický
122 134
47 719
148 309
10 487
11 894
2 150 713
1 089 018
Vysočina
213 770
83 518
367 876
27 678
10 735
1 101 564
106 922
Jihomoravský
72 250
28 219
344 014
25 697
7 006
4 170 086
406 819
Olomoucký
96 873
40 662
188 042
13 348
7 606
437 660
191 231
Zlínský
58 397
26 119
106 220
7 512
20 261
1 445 143
218 966
Moravskoslezský
79 742
35 763
78 750
5 707
15 428
1 630 009
452 143
Česká republika
1 401 607
568 695
2 432 984
179 297
183 618
27 316 866
6 308 618
Zdroj: ČSÚ
33
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.17: Intenzita chovu hospodářských zvířat podle krajů v roce 2007
Zdroj: ČSÚ
Olomoucký kraj je v intenzitě chovu koní podprůměrným krajem, intenzitou chovu skotu se přibližuje republikovému průměru, stejně jako počtem krav. Intenzita chovu ovcí a drůbeže je podprůměrná, intenzita chovu prasat nadprůměrná. Tabulka č.18: Vývoj počtu chovaných hospodářských zvířat od roku 1993 do roku 2007
Zdroj: ČSÚ
B)
Technologie chovu zvířat
Významným faktorem ovlivňujícím potenciálně využitelnou biomasu z vedlejších produktů živočišné výroby představují použité technologie ustájení.
34
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.19: Stav hospodářských zvířat v Olomouckém kraji v kusech
Koně Skot Ovce a berani Zdroj: ČSÚ
2003 869 100 748 4 032
2004 818 96 851 5 517
2005 1293 92 981 5 893
2006 1187 97 241 6 067
2007 1329 96 873 7 606
Tabulka č.20: Spotřeba slámy pro jednotlivá hospodářská zvířata kg/ks/den 2 2,5 (1,5 kg podestýlka + 1 kg krmení) 2 (1 kg podestýlka + 1 kg krmení)
Koně Skot Ovce a berani Zdroj: ČSÚ
Tabulka č.21: Spotřeba slámy na živočišnou výrobu v kraji v tunách Koně Skot Ovce a berani Zdroj: ČSÚ
C)
2003 634 91 933 2 943
2004 599 88 619 4 038
2005 944 84 845 4 302
2006 867 88 732 4 429
2007 970 88 397 5 552
Potenciál využitelné odpadní biomasy z živočišné výroby
Pro energetické účely lze z vedlejších produktů živočišné výroby využívat hnůj či kejdu pro anaerobní fermentaci v bioplynových stanicích. Z hlediska energetického potenciálu mají největší význam skot, prasata a drůbež. U skotu je třeba ještě odečíst jistou část produkce výkalů a moči při pastvě. Skutečně potenciálně využitelné množství tak bude nižší. Stavy dalších zvířat mají jen malý význam. V následující tabulce je přepočteno množství vyprodukovaných statkových hnojiv v chovu skotu, prasat a drůbeže na možnou produkci bioplynu a následně i elektrické energie a tepla. Celkový potenciál výroby elektřiny ze statkových hnojiv představuje na území Olomouckého kraje přibližně 677 MWh. Teplo, které vzniká jako určitý vedlejší produkt výroby elektřiny představuje potenciál 861 MWh. Tabulka č.22: Potenciální produkce bioplynu a výroba elektrické energie ze statkových hnojiv
35
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.1.3 Souhrn potenciálu odpadní biomasy ze zemědělství A)
Současný stav využití
Na území Olomouckého kraje jsou v provozu 2 bioplynové stanice, a to v v Bohuňovicích a Kostelci na Hané. Dalších několik bioplynových stanic je ve fázi přípravy a nebo i výstavby. Výstavba dalších bioplynových stanic je v současné době značně omezována protesty veřejnosti vzhledem k provozním problémům se zápachem u již realizovaných stanic. B)
Potenciál využití
V příznivých oblastech s vysokým zastoupením orné půdy představuje potenciál biomasy využitelné pro energetické účely jak sláma obilovin a řepky, tak i velké chovy zvířat, na které může navazovat výstavba bioplynových stanic. Dobré půdní a klimatické podmínky dávají možnosti cíleného pěstování např. kukuřice pro výrobu bioplynu. V méně příznivých oblastech kraje převažují trvalé travní porosty. Pro energetické účely se i zde může využít sláma obilovin, řepky a trav na semeno. Významný potenciál představují rozsáhlé plochy luk a pastvin. Přebytky sena a senáže je možno využít jak ve spalování, tak i pro výrobu bioplynu. Výstavba bioplynových stanic je v těchto oblastech perspektivní v návaznosti na dotační podporu údržby TTP.
4.2 Lesnická biomasa a její potenciál Mezi hlavní produkty z lesa a stromů rostoucích mimo les, které lze využít jako zdroj energie řadíme : Polenové dříví Hlavním zdrojem polenového dříví je hroubí, to znamená porosty, které dosahují ve výčetní tloušťce průměr nad 7 cm. Palivové dříví lze tedy vyrábět ze všech stromů, které přesahují tuto tloušťku. Z ekonomického hlediska je vhodné pro výrobu polenového dříví využívat dřevo z druhého výchovného zásahu ve věkových stupních 21-40 let. Dříví vytěžené ve starších porostech lze ekonomicky zhodnotit lépe. Energetická štěpka Zdroje energetické štěpky, lze rozdělit na: zdroje z lesa, stromů rostoucích mimo les, odpady z dřevovýroby. Dřevní odpady vznikající při těžbě a především při zpracování dřeva jako lesní štěpka, odřezky z pil, piliny, kůra, hobliny lze využít na výrobu briket. V OK se vyrábí brikety v Uničově, ve společnosti BIOMAC Ing.Černý, s.r.o., která je schopna 36
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ zpracovat cca 30 t hmot denně. Tyto a podobné výrobky jsou spotřebovávány téměř výhradně v lokálních topeništích. Jako zdroj biomasy z PUPFL (dále jen lesní pozemky) pro výrobu lesní štěpky je nejvhodnější využití těžebních zbytků (klestu). Z důvodů ekonomické rentability pro výrobu lesní štěpky z těžebních zbytků je nejlepší sběr po provedené soustředěné těžbě, nejlépe po větrné nebo jiné kalamitě, popřípadě po mýtní úmyslné těžbě. Tabulka č.23: Těžba dřeva v ČR a Olomouckém kraji Těžba dřeva Území
jehličnaté Celkem Celkem
Česká republika Olomoucký kraj
z toho smrk
958 557
Celkem
borovice
18 508 294 17 278 165 15 728 526 1 075 858
v m3 b.k. z toho zpracovaná těžba
listnaté
875 697
z toho
Celkem
buk
568 282 14 885 256 12 652 365
1 165 873
1 230 129
305 580
48 259
117 301
13 209
79 279
755 405
Tabulka č.24: Potenciál těžebních zbytků – r.2005
Česká republika Olomoucký kraj
Těžební zbytky z probírek m3
Těžební zbytky z mýtních těžeb m3
Těžební zbytky celkem m3
215 486
1 025 357
1 240 843
16 531
80 792
97 323
Zdroj: Návrh akčního plánu pro biomasu pro ČR na období 2008-2010
Tabulka č.25: Potenciál lesní dendromasy pro ČR pro rok 2005 Odhad potenciálu lesní dendromasy pro ČR v m3 palivové dříví zbytkypo mýtní a předmýtní těžbě v lese dřevní odpad ze zpracování dřeva Celkem
Česká republika
Olomoucký kraj*
1 225 000 1 241 000 1 617 000 4 083 000
96 000 97 000 127 000 320 000
Zdroj: Návrh akčního plánu pro biomasu pro ČR na období 2008-2010 * dopočet vztažený k množství těžby
37
z toho
dub
Zdroj:ČSÚ
Území
nahodilá
živelní
594 203
hmyzová 1 555 503 92 691
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.3 Ceny biopaliv 4.3.1 Biopaliva ze zemědělství Problémem při určení ceny zemědělských biopaliv je, že se většinou nejedná o běžně obchodované komodity. Slámu, seno i siláže či senáže si zemědělské podniky vyrábějí zejména pro vlastní potřebu a jen v malém množství se tyto produkty prodávají dalším subjektům. Ceny těchto produktů se rovněž statisticky nesledují. V celkovém pohledu lze konstatovat, že prodejní ceny slámy u zemědělských podniků se pohybují v rozmezí 500-1500 Kč/t. U sena činí cena přibližně 1000 – 2000 Kč/t. Z důvodů uvedených dále však zejména ceny slámy rychle rostou a pohybují se dnes již v rozsahu 1000-1500 Kč/t. Obecně lze konstatovat, že ceny, za které zemědělské podniky prodávají slámu či seno, se odvíjí od nákladů na sklizeň a zpracování (sběr, lisování, doprava, skladování) a rovněž se snaží zohledňovat cenu živin, které jsou obsaženy ve sklízené hmotě a tudíž by docházelo k jejich exportu mimo podnik a musely by být nahrazeny nákupem ve formě minerálních hnojiv. Na jaře 2008 byly ceny jednotlivých základních živin na úrovni přibližně: N – 22 Kč/kg, P2O5 31 Kč/kg, K2O 17 Kč/kg. Ceny minerálních hnojiv zaznamenaly od roku 2007 prudký nárůst až o 200 %. Pouze podle obsažených živin by činila hodnota slámy obilnin 352 až 604 Kč/t a slámy řepky, která obsahuje živin více, až 628 Kč/t. Tabulka č.26: Obsah živin ve slámě a cena obsažených živin Druh Sláma obilnin Sláma olejnin (řepka)
Obsah živin kg/t dle vyhlášky č. 274/1998 Sb., N P2O5 K2O 4,2-6,0 1,8-3,5 12,0-21,4 6,6 3,0 22,9
Cena živin Kč/t 352-604 628
Další náklady vznikají při sklizni, dopravě a případném skladování. Lisování a odvoz balíků na uskladnění. Tyto náklady činí cca 500 Kč/t. Vzhledem k rychle rostoucím cenám hnojiv a tudíž i dražší náhradě exportovaných živin lze očekávat, že cena slámy či sena bude v následujícím období narůstat. Dalším faktorem, který silně ovlivňuje ceny biopaliv je vývoj cen zemědělských produktů. V posledním období došlo k razantnímu nárůstu cen obilovin a řepky, což značně snižuje atraktivitu pěstování plodin pro výrobu energie, protože nejsou schopny ekonomicky konkurovat klasickému zaměření zemědělské výroby. Naopak stagnace ceny hovězího masa činí méně atraktivní chov masného skotu, který má velký význam pro využití trvalých travních porostů. Při snížení stavu skotu by došlo k uvolnění části produkce sena a senáže z TTP. Tato biomasa by následně mohla být využita pro výrobu energie. Na druhé straně vzniká při výrobě bioplynu digestát, který může být při dodržení technologických postupů hodnotným hnojivem a neobtěžovat při vyvážení
38
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ na pole okolí zápachem, jak se to bohužel v některých případech stává. V následující tabulce je uvedena cena živin obsažených v tomto hnojivu. Tabulka č.27: Obsah živin v závislosti na vstupním substrátu2 Vstupní substrát Kukuřičná siláž Kejda prasečí
Obsah živin v kg/t digestátu N P2O5 3,2 1,5 6,8 3,5
Sušina % 6,0 6,0
K2O 3,8 3,5
Tabulka č.28: Cena digestátu dle obsahu živin Cena živin Kč/kg Vstupní substrát N P2O5 Kukuřičná siláž 110 48 Kejda prasečí 149 110 Cena živin: N 22 Kč/kg, P2O5 31 Kč/kg, K2O 17 Kč/kg
Cena digestátu Kč/t 224 320
K2O 66 61
Vývoj cen potravinářské pšenice a sladovnického ječmene 7000 6000
Kč / t
5000 4000 3000 2000 1000
2002
2003
2004
2005
2006
2007
leden
červenec
leden
červenec
leden
červenec
leden
červenec
leden
červenec
leden
červenec
leden
0
2008
ceny pšenice potravinářská
2
ječmen sladovnický
Peretzki F, Müller C., Dittman T (2005): Düngerfabrik Biogasanlage. Bayerischen Landwirtschaftlichen
Wochenblatt, 7. S 42-44.
39
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.3.2 Biopaliva z lesnictví A)
Palivové dřevo
Průměrné ceny palivového dříví jsou uvedeny v následující tabulce. Ceny palivového dříví se v rámci Olomouckého kraje pohybovaly v průměru na úrovni 351 Kč/m3 u jehličnatého a 595 Kč/m 3 u listnatého dřeva. Tabulka č.29: Průměrné ceny IV.tř.jakosti – palivového dříví pro tuzemsko dle krajů (2007) Kraj Jehličnaté dříví ( Kč/m3) Středočeský 848 Jihočeský 467 Plzeňský 463 Karlovarský 321 Ústecký 442 Liberecký 347 Královehradecký 493 Pardubický 413 Vysočina 462 Jihomoravský 517 Olomoucký 351 Zlínský 428 Moravskoslezský 389 B)
Listnaté dříví ( Kč/m3) 656 694 566 546 689 724 583 688 609 709 595 828 624
Štěpka
Cena lesní štěpky se pohybuje podle místa spotřeby, to znamená po následujících operacích, sběr odpadů po těžbě, přiblížení, štěpkování, doprava, kolem 1000 Kč/t a po skladování a další dopravě kolem 1150 – 1300 Kč/t. Tabulka č.30: Kalkulace ceny lesní štěpky3 v Kč/t Sběr přibližování štěpkování doprava sklad mezisoučet zbytků 1 Střední dodavatel 92 182 318 179 166 936 Velký dodavatel 64 124 283 149 131 751
3
Zdroj: www.biom.cz
40
doprava celkem 2 91
1027
76
827
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.4 Možnosti uplatnění odpadní biomasy dle jednotlivých druhů v kombinaci se stávajícími systémy využívání biomasy a bioodpadů v energetice popř. jiné. 4.4.1 Sláma, seno Stébelniny, jakými jsou sláma obilovin, řepky, trav na semeno a nebo i seno z luk a pastvin, se v rámci energetického využití využívají a v budoucnosti zřejmě i nadále budou využívat převážně při spalování v kotlích s výkonem 500 Kw a více vybavených různým způsobem rozdružování balíků a jejich automatickým přísunem. Tato zařízení jsou vesměs napojena na centrální zásobování teplem, protože výkon kotelen přesahuje potřeby jednoho subjektu. V těchto velkých zařízeních se daří vyrovnat s vlastnostmi slámy, které ztěžují její spalování. Z hlediska spalování slámy jsou problematickými vlastnostmi, které ji odlišují od ostatních pevných paliv, její rychlá a snadná zplynovatelnost a nízká teplota tavitelnosti popela. Při teplotách kolem 200°C se sláma z cca 80 % zplynuje. Velký vývin spalných plynů, zabraňujících vnikání vzdušného kyslíku, vyžaduje odlišné provedení topenišť. Popel slámy, který je tvořen lehce tavitelnými minerálními látkami (uhličitan draselný, vápenatý, oxid křemičitý), začíná měknout již při teplotách kolem 830°C a při teplotách 850-900°C se vytvoří sklovitá hmota, která poškozuje vyzdívku topenišť a rošty. Tyto vlastnosti ovlivňují využitelnost slámy jako paliva v kotlích různých výkonových kategorií. V rámci zemědělských podniků trvá velký zájem o využití slámy či sena ve formě malých či častěji velkých balíků pro vytápění vlastních objektů v kotlích menšího výkonu. Toto naráží na problémy s emisními parametry kotlů spalujících balíky v tomto výkonovém rozsahu, které neodpovídají současným legislativním požadavkům. Slámu je možné rovněž upravit do formy pelet či briket, které je možno spalovat i v zařízeních o menším výkonu. Jejich výroba je však energeticky a tudíž i finančně náročná a prodražuje jejich využití. Pro spalování v kotlích o malých výkonech pro vytápění rodinných domků je vhodná sláma ve formě peletek. Pro spalování slámy v zařízení o menším výkonu však není k dispozici dostatek schválených kotlů.
4.4.2 Zelená píce, siláže Siláže zejména z kukuřice a nebo travní senáže představují perspektivní zdroj biomasy pro využití v bioplynových stanicích. Silážní kukuřice bude významným zdrojem zejména v níže položených oblastech, kde bude představovat koferment při využití statkových hnojiv a nebo může sloužit i jako hlavní zdroj substrátu. Zelená píce a senáže z TTP by se využívaly zejména v méně příznivých oblastech. Při kombinaci využití hmoty v zemědělských bioplynových stanicích
41
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
4.5 Možnosti navýšení současné produkce biomasy její cílenou produkcí Cíleně pěstovanou biomasu lze chápat jako doplněk k biomase odpadní. Možnosti navýšení produkce biomasy jsou závislé na mnoha faktorech, které se dají někdy velmi obtížně prognózovat. Objektivní faktory dané geografickými faktory jako je rozloha a typy produkčních ploch jsou zmíněny v předchozích kapitolách. Podstatné jsou také v čase proměnlivé faktory závislé na aktuálních ekonomických podmínkách, stavu legislativy apod. Zásadní pro možné navýšení produkce pro energetické účely je množství a struktura pěstovaných plodin a způsob využívání půdního fondu. Doposud slouží většina půdního fondu k zajištění výroby potravin. V posledních letech je patrný přechod k alternativnímu využití plodin jako je řepka olejka pro výrobu biopaliv nebo cukrové řepy a obilí pro výrobu biolihu. Rozloha pěstování řepky olejky je omezena agrotechnickými postupy a dle názorů odborníků dosáhla její rozloha technického maxima. Jedinou možností na zvýšení produkce biomasy je omezení potravinářské produkce nebo alternativní využívání současných luk a pastvin. To je závislé na aktuálním ekonomickém ohodnocení potravinářské produkce jak se ukázalo z vývoje cen potravinářské produkce z období let 2006-2008, kdy cena některých komodit jako např. potravinářské pšenice vzrostla krátkodobě až na dvojnásobek, což je značně demotivující pro alternativní využití půdního fondu pro produkci biomasy pro energetiku. Obdobná situace je v lesnictví, kde hraje také roli řada faktorů. V předchozích kapitolách jsou uvedeny produkční možnosti lesní půdy na území Olomouckého kraje. Další navyšování těžby dřevní hmoty je možné pouze pokud by se přistoupilo ke 100% odtěžování ročních přírůstků. Volná kapacita dle tohoto parametru se pohybuje od 10 do 20% v závislosti na aktuálních podmínkách. Vzhledem k stávajícím trendům v lesním hospodaření a ve způsobu využívání lesní půdy není možné v Olomouckém kraji počítat s navýšením produkce dřevní hmoty. V poslední době přibývá na lesní půdě oblastí, na kterých je těžba omezena nebo dokonce vyloučena vzhledem k neustálému tlaku ekologické lobby. Velkou neznámou pro výši těžby dřeva je snaha o vyhlášení Národního parku v produkčně nejvýznamnější lesní oblasti Olomouckého kraje, kterým je oblast Hrubého Jeseníku. U kvalitních sortimentů dřeva navíc funguje trh s danou komoditou, který značně překračuje hranice Olomouckého kraje. Z tohoto pohledu má např. zásadní význam existence dřevozpracujícího závodu v Paskově (MS kraj) firmy Mayer Melnhof Holz Paskov včetně závodu na výrobu dřevních pelet, který zpracovává až 1 mil. m3 dřevní hmoty, přičemž značnou část získává z Olomouckého kraje.
42
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tomuto komplexnímu zpracování dřevní hmoty může jen obtížně konkurovat možný jednoduchý způsob pouze energetického využívání, pokud tento nebude masivně subvencován dotacemi. Aktuálně je na trhu k dispozici relativně dostupná lesní biomasa pro energetické využívání, což je dáno ekonomickou recesí a sníženým zájmem o dřevařské produkty.
5 Návrh integrovaného systému nakládání s odpadní biomasou a bioodpady v Olomouckém kraji Návrh integrovaného systému nakládání s odpady společně s biomasou vychází ze zpracované analytické části, která definovala vstupní podmínky a charakterizovala současný stav. Návrh integrovaného systému je v podstatě souhrn současných technologických a organizačních možností v závislosti na produkční kapacitě Olomouckého kraje v oblasti biomasy a bioodpadů. Dle současných trendů, zkušeností z regionů a také dle současné politiky EU je možno předpokládat, že podstatná část biomasy i bioodpadů bude využívána v energetice. S uvedeným trendem počítá i návrh na integrovaný systém. Smyslem definování integrovaného systému je smysluplně ekonomicky a s přijatelným environmentálním efektem využívat dostupnou odpadní biomasu a vznikající bioodpady v OK. Níže uvedený navržený systém by měl být vodítkem pro producenty bioodpadů a biomasy při jejich snaze o zhodnocení svých produktů popř. pomoci jejich snaze po efektivním využití bioodpadů.
5.1 Návrh sítě technologií využívající BRKO a biomasu Zásadním předpokladem pro úspěšné fungování systému nakládání bioodpadů a biomasy je dostatek zařízení pro jejich využívání, které budou ekonomické a budou splňovat přísná ekologická měřítka. V následujících kapitolách jsou vyjmenovány pouze zásadní technologické celky pro jednotlivé druhy odpadů a příslušných skupin biomasy.
5.1.1 Bioplynové stanice Bioplynové stanice založené na mezofilní anaerobní digesci organického materiálu mohou tvořit jeden z pilířů společného využívání odpadní biomasy ze zemědělství a vybraných vhodných bioodpadů. Současná legislativa a ekonomické podmínky umožňují dobré fungování tzv. zemědělských bioplynových stanic založených na využívání vedlejších zemědělských produktů jako je prasečí a hovězí kejda společně se vhodnou rostlinnou biomasou
43
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ jako je kukuřičná siláž, senáž apod. případně s vhodnými bioodpady(výpalky,odpad z kuchyní apod.). Technologicky se jedná o mokrou fermentaci s mezofilním procesem anaerobní digesce. Bioplyn při tomto procesu vzniká vyhníváním jako proces rozkladu a přeměny organických látek. K vyhnívání dochází bez přístupu vzduchu (anaerobně) a ve vlhkém prostředí vlivem působení metanových bakterií – metanogenů. Anaerobní fermentace je biochemický proces sestávajících z celé řady posloupných fyzikálních, fyzikálně mechanických a biologických procesů. Vytváření bioplynu je konečnou fází biochemické konverze organických látek v anaerobních podmínkách na bioplyn a zbytkový fermentovaný materiál. Standardní fermentační proces probíhá většinou dvoustupňově až trojstupňovně, s oddělenou hydrolýzní částí, kde se namíchají nově příchozí substráty s produkty hydrolýzy na konci reaktoru. Metanotvorný proces je pak dokončen ve vertikálním reaktoru. Součástí fermentoru je vakový plynojem nasazený na horní části reaktoru. Fermentory jsou ocelové, plynojem tvoří specielní dvojitá folie, používaná na plynojemech v EU. Bioplyn je využíván pro výrobu elektrické a tepelné energie v kogenerační jednotce, která je součástí bioplynové stanice. Kogenerační jednotka je konstrukčně většinou uspořádána do bloku, tzn. že motor, generátor a ostatní příslušenství jsou umístěny na společném rámu pod protihlukovou kapotou. Blokové uspořádání umožňuje snížit hlučnost pod úroveň předepsaných limitů. Kogenerační jednotka splňuje emisní limity pro stacionární pístové spalovací motory podle bodu 1.1.16 Nařízení vlády č.146/2007 Sb., kterým se stanoví emisní limity a další podmínky provozování stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší. Výstupem z fermentoru po anaerobní digesci, tj. po přeměně cca poloviny organické hmoty na bioplyn, je digestát, což je směs biomasy ve vodním prostředí se sušinou cca 5 – 7%. Je shromažďován ve skladovacích nádržích. Ve vegetačním období, tj. 6 - 7 měsíců v roce, je digestát pravidelně vyvážen na ornou půdu, eventuálně trávní plochy jako kvalitní stabilizované organické hnojivo. V zimním období je digestát skladován. V současnosti jsou k dispozici speciální stroje, které jsou schopny digestát zapravovat do půdy. Tyto zemědělské bioplynové stanice mají podstatnou výhodu v jednom z limitujících faktorů pro uplatnění této technologie na trhu a tím je využívání odpadního digestátu tj. zbytku po anaerobní reakci, který je v cca 7% sušině. Tento digestát, pokud je produkován z nekontaminovaných odpadů, je možno využívat jako kvalitní hnojivo na pozemky provozovatele bioplynové stanice. Takto koncipované bioplynové stanice využívají nejen energetický potenciál biomasy a bioodpadů, ale umožňují také v maximální míře využít potenciál živin v nich obsažených. Z tohoto důvodu můžeme tyto zařízení ve spojení s využitím digestátu jako hnojiva považovat za zařízení na komplexní využívání biomasy a bioodpadů. Z výše uvedených důvodů jsou provozované a připravované bioplynové stanice v Olomouckém kraji z větší části zemědělského typu, jejíž základní vstupní surovinou je prasečí nebo hovězí kejda a cíleně pěstovaná kukuřice. Tyto bioplynové stanice nepředpokládají zatím využívání BRO dle možností uváděných v tabulce č.32.
44
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Seznam stávajících a připravovaných bioplynových stanic je uveden v tabulce č. 31 a přehledně znázorněn na mapce – příloha č.5.
Tabulka č.31: Seznam stávajících a připravovaných bioplynových stanic v OK Výkon(kW) Vstupní
fáze řízení dle zákona o ovzduší
kapacita
č. v mapě
BPS
Investor
1
Kostelec na Hané
Státní statek Kostelec na H.
591 (3x197)
2
Lukavice
AQUALAK s.r.o.
1990 (5 KJ)
3
Temenice
4
Tištín
5
Bohuňovice
ZD Bohuňovice
6
Třeština
Bioplyn Třeština s.r.o.
1298 (2 KJ)
zemědělská
22 500 t/rok
7
Domašov
ZEVYR, spol. s r.o.
250 (1KJ)
zemědělská
18,66 t/den
28.2.2008
1 000
zemědělská
74 t/den
1244 (2 KJ)
zemědělská
8
Laškov
9
Klokočí
10
Haňovice
11
Rovensko
12
Troubky
PRVNÍ BIOPLYNOVÁ ŠUMPERK Agrodružstvo Tištín
UNIAGRIS Pěnčín,a.s. Drahotuše zemědělská a.s. ZD Haňovice Agrodružstvo Zábřeh Troubecká hospodářská a.s.
KJ
suroviny VŽP,kejda,hnůj, siláž,seno, bioodpad biolog.odpad z pap. výroby, potrav.a zem. produktů
trvalý
Provoz. řád
§17 b)
§ 17 c)
zkušební
120 t/den VŽP 9,5t
8.4.2005
5.4.2006
15.8.2007
100-160 t/den termofilní
5.9.2006
x
x
x
x
EIA
10.11.2008 2.12.2008
600
zemědělská
15 000 t/rok
9.3.2007
9.3.2007
x
x
x
9.1.2007
535 (1 KJ)
zemědělská
25 084 t/rok
13.3.2007
4.9.2007
x
x
x
13.3.2007
36,5 t/den
25.6.2007
29.6.2007
14.12.2007
I. Etapa zemědělská (2x250kW)
75 t/den
8.10.2007 18.3.2008 (ÚSOVSKO změna září a.s.) 2008
15.7.2008 6.10.2008
ano
x
x
x
ano
13.3.2008
x
x
x
14.8.2007
x
x
x
x
x
ano
x
x
x
x
x ano
1 000 (4x250)
zemědělská
126,74 t/den
x
x
x
x
x
ano
464 (2x232)
zemědělská
38,28 t/den
x
x
x
x
x
ano
zemědělská
44 t/den
x
x
x
x
x
ano
500 (2x250)
Zdroj: KÚ OK
Pro ilustraci potenciálu bioplynových stanic uvádíme bioplynové stanice společnosti Sugal s.r.o., které pracují ve Velkých Albrechticích u Bílovce v Moravskoslezském kraji, neboť obdobná BPS zatím v Olomouckém kraji nepracuje, přičemž tento typ může být určitým etalonem pro připravované bioplynové stanice. Potenciál bioplynových stanic ve Velkých Albrechticích věrně znázorňuje maximální možnosti této technologie v zemědělském cyklu s maximálním využitím širokého spektra bioodpadů. Historie těchto bioplynových stanic ilustruje jak může probíhat vývoj i u jiných BPS např. v Olomouckém kraji. Původně se totiž také jednalo o výhradně zemědělské BPS, které zpracovávaly prasečí kejdu. Obě bioplynové stanice mají integrované povolení IPPC a jsou schopny využívat bioodpady dle § 14 odstavce 1 zákona odpadech. Seznam všech vstupních surovin je uveden v tabulce č.32.
45
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.32: Tabulka odpadů vstupujících do zpracování Bioplynové stanice SUGAL spol. s r.o.- plemenná farma, Velké Albrechtice 02 01
Odpady ze zemědělství, zahradnictví, lesnictví, myslivosti, rybářství
02 01 01
Kaly z praní a z čištění
02 01 03
Odpad rostlinných pletiv
02 01 06
Zvířecí trus, moč a hnůj (včetně znečištěné slámy), kapalné odpady, soustřeďované odděleně a zpracovávané mimo místo vzniku
02 03
Odpady z výroby a ze zpracování ovoce, zeleniny, obilovin, jedlých olejů, kakaa, kávy a tabáku; odpady z konzervárenského a tabákového průmyslu z výroby droždí a kvasničného extraktu, z přípravy a kvašení melasy
02 03 01
Kaly z praní, čištění, loupání, odstřeďování a separace
02 03 04
Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování (zejména odpady ze zpracování olejnin, výrobky s prošlou záruční lhůtou) Odpady z pekáren a výroby cukrovinek
02 06 02 06 01 02 07
Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování (mouka a pečivo s prošlou záruční lhůtou apod.) Odpady z výroby alkoholických a nealkoholických nápojů (s výjimkou kávy, čaje a kakaa)
02 07 01
Odpady z praní, čištění a mechanického zpracování surovin
02 07 02
Odpady z destilace lihovin
02 07 04
Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování (zejména odpady z lihovarů, dále odpady koncentrátů z výroby nealkoholických nápojů)
02 05
Odpady z mlékárenského průmyslu
02 05 01
Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování (syrovátka, zbytky tuků, zbytky jogurtů apod.) Odpady z čistíren odpadních vod jinde neuvedené
19 08 19 08 12
20 01 08
Kaly z biologického čištění průmyslových odpadních vod neuvedené pod číslem 19 08 12 (kaly z Biocelu Paskov a.s.) Složky z odděleného sběru (kromě odpadů uvedených v podskupině 15 01) Biologicky rozložitelný odpad z kuchyní a stravoven
20 02
Odpady ze zahrad a parků (včetně hřbitovního odpadu)
20 02 01
Biologicky rozložitelný odpad (odpady z údržby městské zeleně, odpady z údržby zeleně od obyvatelstva)
20 01
46
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.33: Tabulka ostatních vstupních materiálů Bioplynové stanice SUGAL spol. s r.o.- plemenná farma, Velké Albrechtice prasečí kejda, slamnatý hnůj a obsahy jímek z prvovýroby firmy SUGAL spol.s.r.o v režimu Zákona č.156/1998 Sb., o hnojivech
masokostní moučka a separované tuky dodavatel REC, spol. s r.o., ničiv v v režimu Zákona č.166/1999 Sb. O veterinární péči a Nařízení EpaR č.1774/2002
čerstvá trávní hmota z vlastní zemědělské produkce, zbytky krmiv, siláže, senáž z cílené zemědělské výroby v režimu Zákona č.91/1996 Sb., o krmivech obsahy jímek ničiv vých vod z prvovýroby firmy BROJLER s.r.o v režimu zákona č. 254/2001 Sb., vodní zákon Z uvedených vstupních surovin je možno připravit velké množství receptur, čímž jsou bioplynové stanice značně multifunkční, nezávislé na omezeném přísunu jednotlivých druhů bioodpadů nebo biomasy. Technologie anaerobní digesce je třístupňová tj. za základní fermentor je zařazen ještě dofermentor a sklad dohnívání. Takto koncipované technologické řešení má několik základních předností. Celkové zdržení materiálu v technologii činí 90dní. 1.
Maximální využití energetického potenciálu ve vstupních surovinách, tj. maximální přeměna organického uhlíku na energeticky využitelný metan a tím i zlepšení efektivity celého provozu.
2.
Podstatná redukce zápachu především u konečné aplikace digestátu na okolní pozemky.
V současnosti je dobudováno zařízení na hygienizaci některých druhů odpadů jako např. kuchyňské odpady apod. Po dostavbě obou bioplynových stanic budou tyto schopny přijímat až 70 t sušiny denně, přičemž produkce kejdy je stabilní a nebude se dále zvyšovat, je zde proto značný prostor pro využitelné bioodpady. Takto je např. možno navýšit využívání trávy z údržby zelených ploch, včetně trávy z obcí a měst, pokud není kontaminována nečistotami. Výhodou je možnost zpracování nárazového množství čerstvé trávy ve vegetačním období formou silážování. Snahou provozovatele je maximalizovat množství vstupních bioodpadů na úkor biomasy jako je siláž. Důvodem je ekonomika provozu, kdy například cíleně pěstovaná kukuřice a její následné silážování může být vzhledem k vyšším cenám zemědělských produktů méně rentabilní. Plánovaný instalovaný elektrický výkon u obou bioplynových stanic je více než 3 MW. Obě jednotky pracují v kogeneračním cyklu, tj. odpadní teplo je využíváno pro vytápění vepřínů. Vzniklý digestát je využíván jako hnojivo na vlastních pozemcích společnosti speciálním zapravovacím strojem, který je schopen dané hnojivo aplikovat přímo do půdy, a to i době vegetace, čímž jsou eliminovány problémy se skladováním digestátu a dále je eliminován vliv zápachu na okolní prostředí. 47
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ V současnosti se připravuje certifikace digestátu na hnojivo, aby tento byl použitelný na okolních pozemcích, které nejsou v majetku provozovatele. Obdobně je možno koncipovat nebo dovybavit většinu zemědělských bioplynových stanic s tím, že by mohly absorbovat většinu odpadů v kraji uvedených v tabulce č. 32 a 33. V Olomouckém kraji se připravuje obdobný projekt bioplynové stanice v Lukavici, která by měla zpracovávat širokou škálu bioodpadů. Doporučení: Bioplynové stanice jsou technologií, která má potenciál integrovat a společně využívat živočišnou a rostlinou biomasu společně s vybranými druhy bioodpadů Podpořit síť vznikajících bioplynových stanic právě u zemědělských provozovatelů schopných zajistit využití digestátu jako hnojiva na vlastních pozemcích. Podporovat využívání vhodných bioodpadů v kofermentaci s kejdou u již zavedených bioplynových stanic. Doporučovat využívání některých v současnosti obtížně využitelných bioodpadů jako jsou lihovarské výpalky, odpady ze stravoven a jídelen v technologických linkách na anaerobní digesci. V rámci osvětové činnosti (porady apod.) iniciovat aktivitu obcí a svozových firem a provozovatelů bioplynových stanic k využívání vhodných bioodpadů v technologii BPS. Velký důraz musí provozovatel věnovat logistice svozu. V případě využívání BRKO od občanů důsledně uplatňovat oddělený sběr a svoz ze zbytků keřů a stromů (štěpka ), která se do technologie BPS nehodí. Nepodporovat výstavbu bioplynových stanic, které nemají prokazatelně zajištěno využití digestátu. Výhody a příležitosti BPS v OK:
Garantovaný a ekonomicky výhodný výkup el. energie.
Poměrně velký počet plánovaných BPS.
Možnost využití specifických odpadů (odpady ze stravování).
Nevýhody a hrozby BPS v OK:
Vzhledem k převaze zemědělských BPS je zde závislost na živočišné výrobě (vepři, skot).
BPS jsou schopny zpracovat jen část BRKO (tráva, odpady ze stravování).
5.1.2 Kompostárny „Klasické“ kompostárny jsou dnes základním prvkem ve využívání BRKO.
48
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Kapacita kompostáren v kraji převyšuje současnou i plánovanou produkci BRKO. Tabulka č.34: Kompostárny v Olomouckém kraji č. v mapě
Provozovna
Obec
1 BREPA, s.r.o. Nedvězí u Olomouce 2 EKOLTES Hranice, a.s. Bělotín 3 František Zatloukal Bludov 4 Ing. Filip Hlavinka Polkovice 5 Jesenická vodohospodářská společnost, spol. s r.o. Jeseník 6 RESON spol. s r.o. Němčice nad Hanou 7 SITA CZ a.s. Rapotín 8 SPRESO s.r.o. Hynčina 9 SPRESO s.r.o. Biskupice 10 Technické služby Uničov, spol. s r.o. Uničov 11 Zemědělské družstvo Senice na Hané Ludéřov Celkem
kapacita (t) 15 000 1 100 1 000 1 500 400 5 000 15 000 10 000 50 000 1 000 3 500 103 500
Zdroj:www.kr-olomoucky.cz
Umístění kompostáren je znázorněno v příloze č.5. Z tabulky vyplývá, že největší kapacity na zpracování BRKO jsou v kompostárně Spreso, s.r.o., dále pak SITA CZ, a.s., Brepa, s.r.o. a Reson, s.r.o. Ke stávajícím kapacitám se připravuje výstavba dalších kapacit kompostáren u města Hranice a v Jeseníku na skládce Písečná. Zároveň se začíná prosazovat nový trend nakládání s BRKO, především v menších městech a obcích – výstavba komunitních kompostáren Uničov, Šternberk). A)
Komunitní kompostování
Pod pojmem komunitní kompostování se rozumí dle zákona č. 314/2006 Sb. ze dne 23.5.2006, kterým se mění zákon č.185/2001 Sb. Systém sběru a shromažďování rostlinných zbytků z údržby zeleně a zahrad na území obce, jejich úprava a následné zpracování na zelený kompost, který obec stanoví obecně závaznou vyhláškou, jako opatření k předcházení vzniku odpadů. Tento zelený kompost musí být použit pouze k údržbě veřejné zeleně na území obce. B)
Malé zařízení
Tato právní úprava zásadním způsobem upravuje současné možnosti zpracování BRO, neboť umožňuje provozovat zařízení na využívání biologicky rozložitelného odpadu tzv. „malé zařízení“ pouze na základě kladného vyjádření obecního úřadu obce s rozšířenou působností.
49
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
tzv. „malé zařízení“ musí splňovat tyto podmínky:
Maximální množství biologicky rozložitelného odpadu pro jednu zakládku nesmí překročit 10 tun
Roční množství přijatého přesáhnout 150 tun
biologicky
rozložitelného
odpadu
nesmí
Bližší podmínky pro nakládání s BRO jsou uvedeny ve vyhlášce 341/2008 Sb. (o podrobnostech nakládání s BRO), kterou na základě zmocnění v zákoně č. 185/2001 Sb., vydalo MŽP ve spolupráci s ministerstvem zemědělství a zdravotnictví. Z hlediska plnění úkolů POH samotných měst a obcí je zavádění komunitního kompostování rychlým a účinným řešením, které zajistí relativně levné řešení pro vznikající odpad z údržby veřejné a soukromé zeleně. Součásti daného komunitního kompostování v jednotlivé obci musí být i zajištění odbytu kompostu na vlastních pozemcích nebo jejich odprodej občanům. Zásadní nevýhodou daného systému nakládání je jeho neprovázanost na současné prvky integrovaného systému, tj. nemožnost přijímat jakékoliv jiné odpady než odpady z údržby veřejné či soukromé zeleně (kat. č. 20 02 03). Jedná se především o odpady katalogových čísel: 19 08 05-kaly z čistění komunálních odpadních vod a 20 01 08-Biologicky rozložitelný odpad z kuchyní a stravoven. Dalším problémem daného systému je nemožnost přijímat odpad kat. č. 20 02 01 od ostatních subjektů v okolí. Koncepce komunitního kompostování pokud by byla realizována ve větším měřítku tedy narušuje byť i malé fungující fragmenty integrovaného systému nakládaní s KO a může zásadním způsobem omezit zpracování kalů z ČOV, přičemž právě pro tento odpad neexistuje v současnosti reálná alternativa, než je současné kompostování s využitím odpadů z údržby zeleně.
C)
Možnosti odbytu kompostu
Obecně jsou v současnosti možnosti ekonomických podmínek velmi omezené.
odbytu
kompostů
z důvodů
I přes skutečnost, že došlo ke zrušení dotačního programu na využití kompostů na zemědělské půdě, je tento způsob využití odpadů v OK nejrozšířenějším způsobem využití vyrobeného kompostu. Problémem tohoto způsobu využívání kompostu je dodržení jeho kvality pro tento účel, zvláště za současné právní úpravy, především vyhlášky č. 341/2008 Sb., která upravuje některé obtížně regulovatelné škodliviny jako je PCB nebo těžké kovy (As, Cd,Pb). Dalším problémem je neochota vlastníků půdy přijímat vyrobené komposty a s tím spojená ekonomika daného využívání, neboť odběratelé nejsou ochotni za dodaný kompost platit a vyžadují bezplatnou dopravu a zapracování do půdy. Potencionální možností je využití i méně kvalitních kompostů pro pěstování energetických plodin, ale pro toto využití neexistuje potřebná norma ČSN. 50
Naformátováno: Odrážky a číslování
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Další rozšířenou praxí je využívání vyrobených kompostů pro vlastní rekultivace skládek, některé kompostárny část vyrobených kompostů prodávají za symbolickou cenu zpět k zajištění údržby veřejné zeleně nebo soukromé zeleně. Vlastní využívání kompostů pro údržbu zeleně je podmínkou pro realizaci komunitních kompostáren. Doporučení: Plně využívat stávající síť kompostáren minimálně do doby plného najetí dalších zařízení na využívání BRKO jako jsou bioplynové stanice popř. aerobní fermentory pro výrobu biopaliva. Roční kapacita kompostáren v Olomouckém kraji je přes 100 kt. produkce odpadů vhodných k výrobě kvalitního kompostu (kat.č. 19 08 05, 20 01 08, 20 02 01) se pohybuje za roky 2006 a 2007 kolem 20 kt/rok, dalších odpadů vhodných pro kompostování jako např. kaly z ČOV a.j. je cca 20 kt. Z tohoto pohledu jsou kapacity kompostáren v kraji více než dostatečné. Také geografické pokrytí v OK umožňuje bezproblémové využívání BRKO ve stávajících kapacitách viz mapka v příloze č.5. Současný trend budování komunitních kompostáren v menších městech může být v řadě parametrů rozporuplný. Jednoduchá technologie kompostování neumožňuje využívání řady odpadů (kaly z ČOV, odpady ze stravování apod.). Tato skutečnost může mít negativní vliv na ekonomiku provozu, především na straně odbytu kompostu. Výhodou tohoto konceptu je využití vlastní produkce BRKO a kompostu na vlastních pozemcích. Komunitní kompostování nedoporučujeme pro obce nad 2000 obyvatel. Výhody a příležitosti:
Dostatečná kapacita pro zpracování BRKO v kraji.
Poměrně rovnoměrné rozložení kompostáren v rámci OK s možností napojení většiny obcí do těchto zařízení.
Nevýhody a hrozby:
Zastaralé technologie kompostování.
Závislost na odbytu kompostu na rekultivační substráty především na skládkách odpadů a zemědělské půdě.
5.1.3 Metoda intenzivní aerobní fermentace s výrobou paliva Jedná se o technologický celek, který je principielně s klasickou technologií kompostování, neboť se jedná o aerobní technologii.
shodný
Vzhledem k tomu, že se jedná o značně inovativní proces nejen z pohledu technologie, ale především vzhledem k novému přístupu v odbytu výstupních produktů s možností široké škály zpracovávaných odpadů, je tomuto procesu věnována ve studii větší pozornost.
51
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Zásadní systémovou změnou oproti konceptu „klasické kompostárny“ je diverzifikace výstupního produktu. Alternativně je možno kompost využívat pro energetické účely se stejnými výhodami jako ostatní druhy biomasy. Technologie dovoluje produkovat libovolné množství kompostu nebo kompostu-biopaliva v závislosti na vstupních surovinách a aktuální poptávce na trhu. Technologický celek se nazývá zařízením pro aerobní fermentaci biologicky rozložitelných odpadů. Jádro tvoří aerobní fermentory EWA, každý s obsahem pracovního prostoru 36 m 3. Součástí celku je zařízení k přípravě zakládky, tzv. kompostárenský vůz. Slouží k míchání a řezání vstupních surovin pro zpracování ve fermentoru. V případě příjmu větví a částí kmenů ke zpracování je optimálním doplňkem zařízení drtič. Vhodně zvolený typ pak umožní zpracovávat také papír, stavební dříví nebo výmětové palety. Obsluha zařízení se provádí kolovým nakladačem. Celek se umístí do jednoduché, nezateplené haly nebo pod přístřešek, aby stroje byly chráněny před srážkami. V případě nasazení více fermentorů na jedné lokalitě se jedná o tzv. skupinové zapojení. Pak je technologický soubor doplněn o systém pásových dopravníků, kterými se fermentory plní a vyprazdňují. Skupinové nasazení fermentorů umožňuje využití odpadního tepla z fermentačního procesu. Využití odpadního tepla intenzifikuje proces zpracování, zejména tím, že urychluje dosoušení paliva a umožňuje efektivní průběh zpracování i při mrazivých teplotách okolí. Fermentory jsou napojeny na centrální vzduchotechnický systém, který zahrnuje rekuperátor a biofiltr.
5.2 Aerobní fermentor EWA Aerobní fermentor EWA (Ecological Waste Apparatus) představuje zařízení pro ekologické zpracování biologicky rozložitelných odpadů (BRO), včetně čistírenských kalů a vedlejších živočišných produktů dle Nařízení 1774/2002 Evropského Parlamentu. Fermentor EWA tvoří tepelně izolovaný pracovní prostor v bezodtokovém provedení, ve kterém je integrován systém pro překopávání zakládky. Ten sestává ze segmentové podlahy a korečkového dopravníku umístěného po vnitřním obvodu fermentoru a děleného mezistropu. K naskladňování a vyskladňování se používá pásový dopravník, který je integrován do pracovního prostoru. Pohony, ventilátor a elektrovýzbroj se nachází ve strojovně, která je přístupná dvoukřídlými vraty. Vnější plášť fermentoru tvoří 12 m kontejner ISO (lodní kontejner). Pracovní cyklus aerobního fermentoru je možné rozdělit do několika fází.
52
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.35: Pracovní cyklus fermentoru OZNAČENÍ FÁZE
ŘÍZENÍ PROVOZU
ČAS [hod]
1. naskladnění
pracovník obsluhy
3
2. fermentace
bezobslužný provoz řízený PCI
43
3. biologické dosušování
bezobslužný provoz řízený PCI
48
4. vyskladnění
pracovník obsluhy
2
CELKEM
96
Nejdůležitější fází je vlastní fermentace. Řízení procesu může probíhat ručně nebo automaticky, pomocí PC. K řízení se využívají měřené hodnoty těchto veličin: - teplota zakládky v celém profilu - obsah kyslíku v odplynu Řízení je založeno na znalosti hodnot při optimálním průběhu fermentace. Principem řízení je ovládání silových obvodů na základě aktuálních hodnot měřených veličin. Teplota zakládky se měří několika teploměry, které svým provedením odpovídají specifickému prostředí fermentoru. Skupiny teploměrů jsou umístěny na několika měřících tyčích, čímž je monitorován celý objem zakládky. Vedle teploty zakládky se měří teplota odplynu a teplota vnějšího prostředí. Přes injektory umístěné uvnitř pracovního prostoru fermentoru probíhá nucená ventilace zakládky (provzdušňování). Do zakládky se vhání čerstvý vzduch, který vytěsňuje teplý vzduch s obsahem oxidu uhličitého a vodní páry. Optimální režim provzdušňování zakládky je předpokladem pro průběh fermentace v aerobních podmínkách. Pokud intenzivní aerace nepřináší očekávanou úpravu koncentrací sledovaných plynů, je to signál pro nástup další akce. Příčinou je neprostupnost zakládky pro vzduch. To může mít několik příčin. Může se jednat o zhutnění (slehnutí) zakládky nebo došlo k nežádoucímu zbahnění, ke kterému mají některé zakládky sklon. V případě, že aerace nezabezpečí dostatečný přísun vzdušného kyslíku, je spuštěno překopání zakládky. Tím dojde k žádoucímu převrstvení zakládky a výměně plynů v pracovním prostoru fermentoru. Po překopání je zakládka opět dostatečně porézní a kompostování probíhá v aerobním prostředí. TECHNICKÉ A VÝKONOVÉ PARAMETRY FERMENTORU EWA
rozměry
pracovní objem hmotnost fermentoru instalovaný příkon maximální souběh příkonů požadavky na připojení stavební připravenost
délka 12 190 mm šířka 2 440 mm výška 2 900 mm 36 m3 12 t 13 kW 7 kW 3 x PEN 400V/32A zpevněná plocha 53
(bez výduchu)
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ doprava na místo určení _________
kontejnerový nosič
hmotnost jedné zakládky hmotnost plného fermentoru doby zpracování za cyklus
10 t - 20 t 22 t – 32 t 48 hod 96 hod spotřeba el. energie na zpracovaný materiál 3 kW / 1 t spotřeba el. energie na zpracovaný materiál 5 kW / 1 t roční výkon, 48 hod cyklus 2 000 t vstup. surovin 1 500 t roční výkon, 96 hod cyklus 1 650 t vstup. surovin 1 000 t
(kompost) (palivo) (kompost) (palivo) (kompost) (palivo)
Výkonové parametry jsou pouze informativní, konkrétní údaje závisí na provedení stroje a skladbě zakládky.
5.2.1 Přednosti fermentoru EWA při zpracování BRO
minimální požadavky na stavební připravenost před uvedením do provozu, minimální provozní náklady, - nízká měrná spotřeba energie na zpracování 1 t odpadu, - minimální nároky na potřebu lidské práce při obsluze, - optimalizace procesu zpracování průmyslovým počítačem, - vysoká účinnost zpracování při krátké době zdržení, minimalizace zápachu při zpracování BRO kompostováním ve striktně aerobním prostředí, bezodtokové provedení jako prevence před únikem výluhů do vod , účinná hygienizace BRO vysokými teplotami v celém profilu zakládky, splňuje požadavky na zpracování kuchyňských a vybraných jatečních odpadů, možnost integrace s biofiltrem s filtrační vrstvou z fermentované zakládky, možnost využití odpadního tepla v rekuperátoru při skupinovém nasazení, umožňuje zpracování BRO na energeticky využitelnou biomasu – biopaliva.
5.2.2 Princip zpracování BRO v aerobním fermentoru EWA Jednotlivé BRO se podle předem stanoveného mísícího poměru zamíchají v kompostárenském vozu. Při míchání směsi dochází současně k řezání pevných složek na požadovanou velikost. Pracovními částmi stroje jsou protiběžné šnekovnice o průměru 500 mm. Pro zvýšení účinnosti řezání jsou po obvodu šnekovnice umístěné vyměnitelné řezné nástroje nazývané hvězdové nože. Podíl jednotlivých složek do směsi je definován jako receptura. K přesnému stanovení požadované směsi se využívají tenzometrické váhy, integrované na stroji. Vizualizace aktuální hmotnosti se zobrazuje na monitoru, který je čitelný i z kabiny kolového nakladače. Objem jednoho vozu, se podle typu se pohybuje od 11 – 20 m3. Fáze míchání trvá 15 – 30 minut v závislosti na složení směsi, budoucí zakládky. Jakmile dosáhne směs požadované struktury, je z kompostárenského vozu vyskladněna přes vynášecí dopravník, který je součástí tohoto vozu. Přes systém pásových dopravníků je přivedena k naskladňovacímu dopravníku, který je integrován do fermentoru. Při naskladňování je vysunutý 600 mm a vnáší směs do fermentoru. Systém dopravníků je umístěn na pomocných ocelových konstrukcích. 54
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Jakmile je celý objem pracovního prostoru naplněn zakládkou, obsluha uzavře vstup do fermentoru. Naskladňovací dopravník se zasune do pracovního prostoru. Je vystaven fermentačním teplotám, které jsou důležité, aby proběhla jeho desinfekce. To má význam zejména při zpracování tzv. podmíněně patogenních odpadů, které mohou představovat určité hygienicko-epidemiologické riziko. Jakmile je pracovní prostor uzavřen, vybere obsluha jeden z možných způsobů zpracování a spustí automatický chod, který řídí průmyslový počítač. Po celou dobu procesu počítač ukládá data o průběhu teplot a změnách v obsahu kyslíku. Současně je možné tato data sledovat on-line na monitoru, stejně jako některá stavová hlášení. Optimálně zvolená zakládka se začne samovolně zahřívat. Počítač hlídá obsah kyslíku v pracovním prostoru a při jeho poklesu pod definovanou úroveň se spustí provzdušňování zakládky. Intenzitu, dobu trvání a nástup řízené ventilace je automatické. Cílem řízeného procesu je stabilizace zakládky, kterou obstarají přítomné mikroorganismy. Ty pro své životní projevy potřebují živiny a energii, které získávají z dostupných složek zakládky. Vedle stabilizace zakládky je důležitá její hygienizace. Při ní dochází k postupnému úbytku mikroorganismů a semena plevelů ztrácejí svou klíčivost. Při dalším zvyšování teplot dochází k devitalizaci patogenních mikroorganismů. Vedle provzdušňování je možné zakládku uvnitř fermentoru převrstvit, tuto operaci označujeme v kompostářské terminologii jako překopávání. Pokud se směs BRO zpracovává s cílem energetického využití produktu, je nutné snížit obsah vody v zakládce na hodnotu 25 – 30%. Tuto fázi označujeme jako dosoušení paliva. Při něm se zakládka intenzivně provzdušňuje, což vede k vytěsňování vlhkého vzduchu ze zakládky, čímž se zakládka vysušuje. Jakmile je proces zpracování ukončen, výsledný produkt dosáhl požadované vlastnosti, může dojít k vyskladnění. Při této fázi se hotový produkt vynáší z fermentoru integrovaným dopravníkem, který pracuje v opačném chodu. Proto tento dopravník označujeme jako NA/VY dopravník (naskladňovací/vyskladňovací). Doba vyskladnění je cca 2 hodiny a ihned je možné přistoupit k plnění další zakládky. Fermentor umožňuje zpracovat každou zakládku na jiný produkt, dle aktuálního požadavku (kompost x biopalivo). Realizace technologie v podmínkách OK: Daná technologie má řadu předpokladů pro implementaci do odpadového hospodářství OK. V řadě měst OK byly zpracovány studie, které doporučily danou technologii jako nejvhodnější metodou zpracování BRKO. Podmínkou pro úspěšnou realizaci je možnost alternativního odbytu výstupního produktu ve formě kompostu pro energetické využívání. Tato alternativa je podmíněna existencí vhodného energetického zdroje. Analýza současných a potencionálních energetických zdrojů schopných spalovat biomasu je uvedena v následující kapitole. Doporučení: Doporučit budování pilotních kompostáren s technologií EWA nebo s obdobně pokročilou technologií schopnou diverzifikaci odbytu kompostu do energetiky.
55
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Hledat způsoby podpory energetického zařízení schopného spalovat kompost k energetickému využívání. Výhody a příležitosti: Realizovat dlouhodobě udržitelnou strategii zpracování a využívání BRKO, kalů z ČOV a dalších dnes problematicky využivatelných bioodpadů. Nevýhody a hrozby: Smysluplné nasazení technologie je pouze ve spojení s energetickým využíváním výstupního produktu. Dle vyhlášky č.13/2009 Sb. o stanovení požadavků na kvalitu paliv pro stacionární zdroje z hlediska ochrany ovzduší se nejedná o standardní palivo a je nutno při jeho spalování popř. spoluspalování dodržovat přísnější emisní limity platné pro spalování odpadů nebo jejich spoluspalování. Proto je nutno mít k dispozici vhodný dopravně dostupný energetický zdroj, který umožní využívat vzniklý kompost pro energetické využívání a který je způsobilý plnit podmínky Nařízením vlády č.146/ 2007 Sb. o emisních limitech a dalších podmínkách provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečisťování ovzduší.
5.3 Přímé energetické využívání Jedná se o dlouhodobě nejrozšířenější formu využívání biomasy. Současný trend masivního zdražování energetických vstupů na vytápění především plyn, uhlí a elektřina maximalizuje využívání dostupného palivového dřeva pro malospotřebitele jak je uvedeno v analytické části. Tímto se stává tato část biomasy méně dostupná pro stávající i potencionální výrobce elektrické energie a tepla. Pro některé malospotřebitele vybavené speciálními kotly s podavači začíná být zajímavá dokonce štěpka z údržby zeleně (keřů a stromů). V další části se zaměříme na možnosti přímého energetického využívání biomasy v středních a velkých energetických zdrojích.
5.3.1
Biomasa společně s některými druhy bioodpadů
Odpadní dřevěná biomasa v místech zpracování dřeva jako jsou pily apod. je dnes využívána energeticky v místě vzniku, popř. jako s komoditou piliny je s ní obchodováno (využití v cihelnách, výroba dřevotřísek). Biomasa pro výrobu elektrické energie se stala atraktivní především díky vysokým preferencím na výkupní ceny tzv. zelené elektrické energie. A)
Stávající a plánované energetické jednotky na spalování biomasy
Množství a kapacita energetických zařízení pro energetické využívání biomasy a vybraných bioodpadů by měly být v rovnováze s produkční kapacitou území Olomouckého kraje a jeho okolí. Využití štěpky a biopaliv obecně je limitováno 56
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ dopravními náklady tzn. není možno počítat s masivním dovozem z dalších míst republiky i vzhledem k tomu, že v okolních krajích již jsou nebo jsou plánovány kapacity na spalování uvedených materiálů. Tabulka č.36: Celková potenciál biomasy k energetickému využití Potenciál biomasy k energetickému využití
- obiloviny Využitelný potenciál slámy - řepka Nevyužité TTP Separované BRO* Potenciál lesní dendromasy Celkem
(kt) 39 20 22 4 192 277
* polovina mn.
Kromě stávajících energetických zdrojů je v kraji řada projektů, které mohou v případě realizace posunout rovnováhu směrem k nedostatku nebo cenovému nárůstu dostupné energeticky využitelné biomasy. Z tabulky potenciálu biomasy a jejím srovnáním se stávající a plánovanou kapacitou energetických zdrojů vyplývá, že v případě realizace energetického zdroje v Zábřehu bude vyčerpána kapacita dostupné lesnické biomasy! Z tohoto pohledu není možné razantně navyšovat kapacity zdrojů na spalování biomasy v OK pokud se nebudou využívat alternativní zdroje biopaliv (kompost pro energetické využívání, cíleně pěstována biomasa nebo vhodné bioodpady.) a) Stávající kapacity V současnosti pracuje v OK pouze jeden velký zdroj využívající biomasu jako palivovou základnu a to Teplárna Dalkia a.s. v Olomouci. Biomasa je spoluspalována společně se základním palivem, kterým je černé a hnědé uhlí. V teplárně se v současnosti spaluje odpadní biomasa jako otruby, travní semena a především dřevěná štěpka a piliny v množství cca 10 kt. b) Plánované kapacity Z velkých zdrojů se připravují dva zásadní projekty na spalování biomasy.
Papírna Zábřeh na Moravě
Podstatou investičního záměru je výroba papírových materiálů založená na bázi recyklace sběrového papíru, přičemž papírenský závod bude využívat tepelnou a elektrickou energii z energetického zdroje spalujícího dřevní biomasu, popř. jiné biomasy v množství cca 200 000t.
57
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Teplárna Dalkia Přerov
Firma Dalkia připravuje v teplárně v Přerově zásadní rekonstrukci a výstavbu kotle, který umožní spalování biomasy tak, aby tato mohla být spalována samostatně a umožnit tak využití zelených bonusů při produkci tzv. zelené energie. V současnosti je tento projekt pozastaven.
Kotelna na biomasu Jeseník
Záměr kotle na biomasu je ve stádiu žádosti EIA a IPPC. Podmínkou pro realizaci je uplatnění nejlepších dostupných technologií (BAT, BREF) z důvodů ochrany ovzduší. Předpokládá se výstavba 2 kotlů výkonu 3 a 7 MW. Předpoklad je spalování dřevní štěpky v množství cca 10 000t /rok.
c) Malé a střední zdroje V OK pracuje několik lokálních výtopen na biomasu a řada projektů je ve fázi příprav. Byl proveden podrobný průzkum na všech pověřených městských úřadech, které registrují střední zdroje znečisťování ovzduší. Většina středních zdrojů spaluje jako palivo dřevní štěpku, pouze kotelna v Bouzově experimentuje také s cíleně pěstovanou biomasou (krmný šťovík Uteuša). B)
Další potencionální zdroje biomasy
Cíleně pěstovaná biomasa Možnosti navýšení energetického potenciálu pomocí cíleně pěstované biomasy na zemědělské půdě jsou v důsledku kolísání cen zemědělských komodit velmi nepravděpodobné. Dle stávajících prognóz zůstanou ceny zemědělských komodit vysoké ve střednědobém a dlouhodobém horizontu několika let, a proto není možné očekávat příklon zemědělců k pěstování energetických plodin jako je šťovík uteuša apod. Využití odpadní biomasy ze zemědělství, jako je sláma z obilovin a řepky, je limitováno technologickými a ekonomickými faktory a zemědělci jsou ochotni toto akceptovat pouze v případě vysoké výkupní ceny slámy 1500,-Kč. Další možností je pěstování rychle rostoucích dřevin (RRD) na zemědělsky nevyužívané půdě nebo na méně bonitní půdě nevhodné pro pěstování klasických zemědělských plodin. V roce 2001 byl vydán seznam doporučených RRD - nař.vlády 505/2000 Sb. Výhodou této koncepce je možnost bezproblémového využívání vypěstované biomasy štěpky nebo palivového dříví ve stávajících nebo plánovaných energetických zdrojích, neboť většina energetických zdrojů spalujících biomasu jsou uzpůsobené právě na tento druh. Nevýhodou je nutnost zakládání plantáží, přičemž s přípravou půdy je potřeba začít minimálně rok před samotnou výsadbou (intenzivní odplevelení, orba). Po 15 –25 letech, kdy je výnos již ekonomicky nerentabilní, je zapotřebí z hlediska 58
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ ochrany půdního fondu navrácení plantáží původnímu využití. Výnosy RRD se pohybuji kolem 10 t/ha ročně. Kompost pro energetické využití Určitou rezervou pro příspěvek na přímé energetické využití mohou být biopaliva na bázi kompostů vyrobená z bioodpadů, z údržby zeleně, kalů a doplňkové biomasy. Pilotní projekt na tuto technologii se připravuje v Krnově v Moravskoslezském kraji s předpokládaným využíváním v teplárně Dalkia. Potenciál těchto paliv je v řádu několik desítek tisíc tun v rámci OK, pokud by se tato technologie zpracování bioodpadů osvědčila a rozšířila. Zásadním problémem pro využívání tohoto biopaliva je nalezení vhodného energetického zdroje, který bude splňovat přísné emisní limity dané Nařízením vlády č.146/ 2007 Sb. o emisních limitech a dalších podmínkách provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečisťování ovzduší. Doporučení Podporovat využívání vyrobených biopaliv na bázi kompostu pro navýšení výroby tepelné a elektrické energie. Štěpku z údržby veřejné a soukromé zeleně využívat přímo energeticky nebo v rámci technologie aerobní výroby biopaliva. Podporovat zakládání plantáží rychle rostoucích dřevin popř. zalesňování neproduktivních půd a pozemků, které jsou v současnosti ekonomicky nerentabilní pro běžnou zemědělskou výrobu.
5.4 Doporučení pro způsoby nakládání některých vybraných bioodpadů Níže uvedené kapitoly se snaží navrhnout systémy, které by řešily aktuální problémy nakládání s odpady.
5.4.1 SKO Směsný komunální odpad katalogového čísla 20 03 01 a objemný odpad katalogového čísla 20 03 07 tvoří rozhodující skupinu odpadů ke splnění cílů stanovených v POH. Objemný odpad tvořil v době zpracování POH poměrně zanedbatelnou složku a nebyl evidenčně ve sledovaném období vykazován, proto s ním nebylo v bilancích plnění POH počítáno. Aktuální produkce objemného odpadu činí 15 kt, což je cca 7% z produkce skupiny 20. Výsledky Opatření č.6 z POH OK jasně dokladovaly nevýhody technologie MBÚ a problematické až nemožné plnění závazků POH touto metodou viz kap.3.1.6.
59
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Jedinou aktuálně dostupnou a ekonomicky a environmentálně přijatelnou technologií, která dokáže řešit problematiku SKO je technologie přímého energetického využívání. V POH OK nebyla navrhována lokalita pro výstavbu zdroje schopného využívat SKO vzhledem k blízkosti a dostatečné kapacitě spalovny SAKO v Brně. Tato podmínka bude splněna společnou výrobou elektrické energie a tepla. Spalovna SAKO v Brně prochází v současné době rozsáhlou rekonstrukcí, která zahrnuje výstavbu 2 nových spalovacích parních kotlů, instalaci parní odběrové kondenzační turbíny se vzduchovou kondenzací, modernizaci systému čištění spalin. Po této modernizaci bude spalovna moderním energetickým zdrojem zabezpečujícím dodávky tepelné a elektrické energie splňujícím m.j. požadavek rámcové směrnice EU o odpadech – a jeho výkladu, kdy se považuje spalování odpadů za energetické využívání. Dle této směrnice se považuje odpad za využitý pokud,:
vyrobí se či získá více energie než je zapotřebí pro vlastní spalovací proces,
část získaného energetického přebytku bude skutečně jako tepelná nebo elektrická energie využita,
závislost vyjadřuje energetická účinnost: Energetická účinnost = (Ep -( Ef + Ei)) / (0,97 x (Ew + Ef)), o 0,60 v případě zařízení, která jsou v provozu a mají povolení v souladu s platnými právními předpisy Společenství před 1. lednem 2009, o 0,65 v případě zařízení, která mají povolení po 31. prosinci 2008. Skutečná energetická účinnost zařízení za rok 2005 dosáhla koeficientu 0,68.
Celková kapacita spalovny po rekonstrukci bude 224 kt KO, která bude k dispozici v roce 2010. Dané zařízení navíc zvýší materiálové využívání odpadů, neboť se předpokládá separace kovů jak před samotným procesem spalování, tak i po něm. Olomoucký kraj musí v roce 2010 využít cca 60 kt právě v spalovně SAKO Brno. Dle předběžných dohod mezi KÚ a provozovatelem spalovny je možno dané množství odpadů ve spalovně uplatnit. Cena za odběr odpadů v SAKO nemá v období 2010-2013 překročit stávající ceny za skládkování (1300,- Kč). Pro období po roce 2013 bude nutno zajistit kapacitu pro energetické využívání cca 80 kt SKO popř. objemného odpadu. Teoreticky bude možno i tuto kapacitu zajistit ve spalovně SAKO v Brně, neboť společnost připravuje rozšíření zařízení o dalších 100 kt.
Návrh systému využívání SKO na splnění požadavků POH 60
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Pro splnění požadavků POH bude ideální zapojit do plnění především velká města OK s dostatkem „kvalitního“ SKO. Tabulka č.37: Produkce SKO a objemného odpadu v městech nad 10 000 obyvatel a separační kvóty pro naplnění závazků POH OK Kvóty k naplnění povinnosti POH OK Města nad 10 000 ob. Olomouc Přerov Prostějov Šumperk Hranice Zábřeh Šternberk Jeseník Uničov Litovel Celkem
Množství ( kt ) v roce 2007 SKO
Obj. odpad
28,9 13,5 13,2 8,1 5,6 4,1 4,0 3,5 3,5 2,9
2,5 1,2 1,1 0,7 0,5 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3
Mn. SKO určeného k energetickému využití (kt) 2010
Celkem 31,4 14,7 14,4 8,8 6,1 4,5 4,3 3,8 3,8 3,2 94,9
28 13 13 4
2013 12 7 7
28,5 13 13 7,5 5 3,5 3,5 3 2 79
87,3 7,6 58 26* * Splnění povinnosti POH OK - Předepsaný pokles BRO uloženého na skládkách
Tabulka č.37 uvádí reálné množství SKO nutné pro splnění závazků daných POH OK. V případě, že by se v roce 2010 plnil pouze požadavek na snižování BRKO na skládky, stačí odvézt do SAKO pouze část SKO nebo objemného odpadu ze tří největších měst kraje. V případě plnění požadavku na 50% využívání KO je nutno využít v SAKO téměř veškerý SKO z těchto měst. Požadavek roku 2013 již není možno splnit bez zapojení odvozu SKO veškerých větších měst OK! Tato koncepce využívání SKO z velkých měst byla rozpracována již v koncepci nakládání s odpady v OK a dále pak částečně v POH OK. Nezbytnou podmínkou pro započetí energetického využívání SKO v obcích a městech je výstavba moderních překládacích stanic, vybavených drtičkami na objemný odpad, které budou schopny přeložit SKO na velkokapacitní návěsy pro transport na velké vzdálenosti. Určitou alternativou může být i železnice, neboť SAKO Brno je na tuto alternativu připraveno. Připravovaná technologie energetického využívání KO v rekonstruované spalovně SAKO v Brně je limitována výhřevností vstupního paliva, kterým je směsný KO a dle informací provozovatele firmy SAKO by neměla překročit 13 MJ, což v praxi znamená, že není žádoucí jakákoliv předúprava SKO, která by vedla ke zvýšení výhřevnosti (MBÚ). Jedinou operací před odvozem daného odpadu bude jeho komprimace, které vzhledem k nízké měrné hmotnosti daného odpadu umožní efektivnější dopravu k odběrateli pomocí velkokapacitních kamionů.
61
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Doporučujeme vybudování integrovaného pracoviště na nakládání s odpady s automatizovanou překládací stanicí a sběrným dvorem schopným nakládání a třídění velkoobjemového odpadu. Překládací stanice by měla být v první fázi pro rok 2010 dimenzována na min.60 000 t odpadu ročně, vybavena stabilním lisem a lisovacími kontejnery na nákladní automobil. Vzhledem k přísnějším požadavkům roku 2013 bude zapotřebí budovat více zařízení tak, aby celková kapacita všech zařízení byla min. 80 kt směsného a objemného odpadu. Stavebně by měla být překládací stranice řešena mimoúrovňově s rampou. Problematiku odvozu odpadu je možno řešit dodavatelsky, tj. zajištěním smluvního dopravce popř. nákupem vlastní kapacitní svozové techniky (velkokapacitní kamiony). Z hlediska konkrétní lokalizace místa budoucí překládací stanice nebo více překládacích stanic bude rozhodující postoj provozovatelů odpadových hospodářství jednotlivých dotčených měst. Z hlediska logistiky a úspory investičních nákladů bude optimální dohoda dvou nebo více měst a snaha po uplatnění dotace z Operačního programu životní prostředí na výstavbu překládací stanice. Po roce 2013, kdy bude v platnosti již aktualizované nebo nově zpracované POH OK, je nutno uvažovat o výstavbě energetického zdroje schopného spalovat SKO a upravený objemný odpad v Olomouckém kraji nebo diverzifikovat odbyt SKO také do jiných zdrojů než je spalovna SAKO jako např. plánovaný KIC v MSK nebo plánovaný energetický zdroj v Pardubickém kraji. Doporučení: Na základě jednání s provozovatelem spalovny SAKO je nutno neprodleně uzavřít smlouvy mezi městy Olomouc, Prostějov a Přerov a spalovnou SAKO. Zároveň je nutno připravit projekt nebo více projektů na výstavbu jedné nebo více překládacích stanic, které umožní efektivní dopravu SKO do energetického zdroje. Do roku 2013 zajistit odvoz adekvátního množství SKO ze všech větších měst OK viz. tabulka č.37. K tomu je nutno vybudovat síť překládacích stanic. Návrh možného rozmístění překládacích stanic v OK je uveden v mapce v příloze č.6.
5.4.2 Separované BRKO z obcí a od občanů Jedním ze zásadních opatření pro plnění úkolů daných POH OK je závazek zvyšování separace BRKO v obcích, především odpadů z veřejné zeleně a postupně také ze soukromé zeleně od občanů. Tabulka č. 38 ukazuje vývoj separace BRKO v období platnosti POH OK a POH původců. Ve vývoji separace je vidět pozitivní vývoj, ale k naplnění směrných hodnot z POH je daleko.
62
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Současná situace je dána určitým přechodovým obdobím v obcích, které jsou ve fázi přípravy na separaci BRKO od občanů a případného zaváděním systémů na jejich využívání. Byla provedena analýza současného stavu nakládání s BRKO v jednotlivých pověřených obcích a výhled způsobu řešení dané problematiky. Analýza je podrobně uvedena v tabulce č.39. Analýza potvrdila příčiny pomalého naplňování cíle POH v množství separovaného BRKO. Pouze 3 města mají nastartován a provozován systém separace a využívání BRKO od občanů, přičemž další obce mají v různé fázi rozpracovanosti připraveny projekty pro nastartování daného systému. Po plošném nastartování systémů ve všech větších obcích OK je možno s velkou pravděpodobností očekávat naplnění stanovených cílů v separaci BRKO. Některé obce podmiňují zavedení systému sběru BRKO od občanů existencí vlastního zařízení pro využívání bioodpadů a připravují vlastní projekty. Z hlediska k možnostem odbytu vyseparovaného BRKO není důvod v obcích nezavádět již v současnosti systémy, neboť kapacita stávajících zařízení (kompostáren) je dostatečná. Pro obce je tak rozhodující především ekonomická stránka, neboť zavádění a provozování těchto systémů sebou přináší i rostoucí náklady na celý systém nakládání s KO. Geografická dostupnost jednotlivých stávajících zařízení je patrná z mapky v příloze č.5. Z mapky je patrné, že většina obcí má k nejbližší kompostárně akceptovatelnou vzdálenost tedy maximálně 12,5 km. I další obce, které nejsou v tomto okruhu (Ø 25 km) nejsou v takové vzdálenosti, aby to nebylo ekonomicky únosné. Jednotlivé obce a města by měla zvážit také alternativní možnosti odbytu jednotlivých skupin odpadů z údržby zeleně. Jako alternativa se nabízí plánované BPS, které mohou teoreticky zpracovávat trávu z údržby zeleně nebo současné a plánované energetické zdroje schopné využít štěpku vzniklou při údržbě keřů a stromů jak městské, tak soukromé zeleně. Tato filosofie je již delší dobu praktikována např. ve městě Hodonín, které prodává štěpku z údržby městské zeleně elektrárně ČEZ v Hodoníně, nově také v pilotním projektu města Olomouc (prodej štěpky do výtopny na Sv.kopečku). Tabulka č.38: Produkce BRO v letech 2005 – 2007 v porovnání se směrnými hodnotami POH OK Směrné hodnoty z POH OK
2005
množství (t)
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
2013
kg/obyv/rok
2010
množství (t)
sep. BRO
2007
kg/obyv/rok
separovaný odpad
2006
množství (t)
rok
4 855
7,6
5 915
9,2
7 477
11,6
12 603
19,7
13 391
21,0
poznámka: složky sep. BRO: 20 01 07 - dřevo, 20 01 08 - organ. kompost. kuchyň. odpad., 20 01 09 - olej a nebo tuk,
63
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Tabulka č.39: Separace BRKO ve městech Olomouckého kraje Obec
Zavedená separace BRKO od občanů
Způsob separace od občanů
Způsob využití
Hranice
zavedena
sběrný dvůr, připravuje se systém kontejnérů + domácí kompostování
kompostárna v areálu skládky
Jeseník
není zavedena - připravuje se pro celý mikroregion v závislosti na stavbě kompostárny
-------
připravuje se výstavba skládky v Písečné pro celý mikroregion
Konice
není zavedena - připravuje se realizace cca r. 2010
-------
-------
není zavedena - připravuje se po výstavbě kompostárny
-------
připravuje se výstavba komunitní kompostárny na skládce
není zavedena - připravuje se až po výstavbě zařízení
-------
předpodkládá se výstavba komunitní kompostárny
Mohelnice
není zavedena
-------
-------
Olomouc
zavedena
bionádoby, vekoobjemový kontejner
předávání BRKO a využívání v kompostárně
Prostějov
není zavedena
-------
-------
není zavedena - zpracována studie realizace odložena
-------
-------
Šternberk
není zavedena - připravuje se po zprovoznění zařízení na využívání BRKO
-------
připravuje se výstavba komunitní kompostárny
Šumperk
zavedena
kombinace kontejnérů přistavovaných v určítých částech a nádobový systém separace
BRKO je předáváno na kompostárnu SITA CZ
Uničov
není zavedena - řešení až po výstavbě kompostárny
-------
připravuje se výstavba komunitní kompostárny
Zábřeh
není zavedena - připravuje se na rok 2010
-------
-------
Lipník nad Bečvou Litovel
Přerov
Systémy nakládání BRKO v obcích: V současnosti je možno doporučit několik druhů systémů schopných zajistit separaci BRKO u občanů. 1. Systém sběru BRKO ve sběrných dvorech. Jedná se o systém vhodný do větších měst a obcí, kde je již tento systém zaveden pro jiné odpady anebo se jeho zavedení chystá. 2. Systém sběru do speciálních nádob umístěných v zástavbě rodinných domků. Tento systém je pilotně zaveden např. v Olomouci. Standardně se využívají speciální nádoby o objemu 240 l. Svoz je organizován v závislosti na ročním období a produkci příslušných druhů bioodpadů. Nevýhodou tohoto systému je nemožnost oddělené separace jednotlivých skupin BRKO bez možnosti jejího odděleného využívání. 3. Systém přistavených velkoobjemových kontejnerů. Systém spočívá v donášce bioodpadu ze zástavby rodinných domků nebo např. zahrádkářské kolonie. Je možno využít různé typy kontejnerů v závislosti na typu odpadu. Systém je možno s výhodou využít pro oddělenou separaci různých druhů BRKO. 4. Podpora domácího kompostování. Domácí kompostování ve své původní podobě je praktikováno dlouhodobě, ale vůle k jejímu provozování vzhledem ke změněným zvyklostem u občanů (přechod od produkčních
64
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ zahrad a pozemků k okrasným) má dlouhodobě klesající tendenci. Pro udržení alespoň současného stavu nebo jeho navýšení lze zavést projekty na podporu daného způsobu. Možný je nákup nebo zapůjčení domácích kompostérů občanům nebo jiný vhodný stimul. Doporučení:
Neprodleně započít s budováním a provozováním systémů na separaci BRKO ze soukromé zeleně od občanů ve všech obcích nad 5 000 obyvatel.
Konkrétní možnosti využívání jednotlivých komodit BRKO (tráva, listí, štěpka) je nutno posuzovat individuálně dle místa výskytu a ekonomice odbytu, za tímto účelem je nutno v každé obci, která nemá zaveden systém separace a využívání BRKO provést podrobný průzkum možností odbytu vyseparovaného BRKO v okolí města nebo obce především s ohledem na ekonomické podmínky.
Základní síť zařízení pro využívání BRKO tvoří současná síť kompostáren a všechny obce je mohou využívat vzhledem k dostatečné kapacitě těchto zařízení.
V případě možnosti výhodnějšího odbytu určité komodity např. tráva do BPS nebo štěpka do kotelny na biomasu je vhodné využívat tyto alternativní možnosti v závislosti na místní specifice.
V rámci budování systémů nakládání s BRKO v obcích a městech podporovat vhodnou formou domácí kompostování (nákup kompostérů apod.), čímž je možno snížit náklady na nakládání BRKO v obcích. Dané opatření je vhodné především pro menší obce s vesnickou zástavbou, kde může domácí kompostování tvořit páteř celého systému nakládání s BRKO.
Komunitní kompostování je vhodné zavádět jen v menších obcích. V zásadě je systém komunitního kompostování kontraproduktivní vzhledem k nemožnosti zpracovávat další BRO odpady jako jsou kaly z ČOV a odpady od externích dodavatelů, kterými mohou být i firmy podílející se na údržbě zeleně v dané obci.
5.4.3 Papír Separace odpadu kat.č. 20 01 01 a kat.č. 15 01 01 má zásadní vliv na celkovou separaci BRO. Proto byly v POH OK stanoveny směrné kvóty separace na kterých byly založeny také další směrná čísla plnění povinností POH. Tabulka č. 40 ukazuje vývoj separace v posledních třech letech, tj. v období po zpracování jednotlivých POH původců odpadů v OK.
65
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Tabulka č.40: Produkce papíru a lepenky v letech 2005 – 2007 v porovnání se směrnými hodnotami POH OK Směrné hodnoty z POH OK
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
množství (t)
kg/obyv/rok
2013
množství (t)
2010
kg/obyv/rok
papír a lepenka 41 156
2007
množství (t)
množství (t)
separovaný odpad
2006 kg/obyv/rok
2005
rok
64,4
53 891
84,2
54 310
84,6
27 765
43,5
27 765
43,5
Z tabulky vyplývá dlouhodobě pozitivní vývoj separace a plnění stanovených cílů, které jsou výrazně překračovány. Daný vývoj je způsoben několika faktory, mezi nejvýznamnější patří úspěšná strategie autorizované společnosti EKOKOM, které se podařilo aktivně zapojit do separace většinu obcí v OK. K úspěchu dopomohly také informační kampaně KÚ OK. Dalším výrazným faktorem pozitivně ovlivňující velikost separace byly poměrně stabilní a výhodné ceny za výkup sběrového papíru a zaručený odbyt. V současnosti jsou v souvislosti s aktuální ekonomickou krizí začíná být problém s odbytem vyseparovaného papíru a aktuální ceny se propadly na několikerá minima. Tato situace se opakuje již poněkolikáté v rámci určitých hospodářských cyklů a je možno ji řešit pouze výstavbou kapacitního zdroje v rámci schopného pojmout vyseparovaný papír a omezit tím závislost na zahraničních odběratelích. Nadějí pro vyřešení dané problematiky nejen v rámci OK, ale prakticky celé ČR je zamýšlená realizace nové papírny zaměřené na recyklaci sběrového papíru v Zábřehu na Moravě. Roční spotřeba sběrového papíru bude 275 kt. V krizových obdobích je možno část méně kvalitních druhů sběrového papíru využít také v energetice nebo jako suroviny pro výrobu kompostu pro energetické využívání. Doporučení: Podporovat výstavbu závodu na recyklaci sběrového papíru v Zábřehu na Moravě, tak aby úspěšně započatý systém sběru papírové složky měl zajištěnou koncovku, tj. dostatečně kapacitní zařízení schopné zpracovat vyseparovanou komoditu. Udržet současnou úroveň separace papíru m.j. také podporou alternativních metod využívání (energetika). Využívat a podporovat všechny systémy separace papíru v kraji (nádoby, sběrny, školní akce).
66
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
5.4.4 Odpad z jídelen a stravoven Současný způsob nakládání s těmito odpady je nutno považovat za provizorní způsob daný stavem zařízení v Olomouckém kraji. Kompostování v současných zařízeních (krechtové kompostárny) nesplňují základní požadavky dle Nařízení 1774/2002 Evropského Parlamentu, jehož splnění je v současnosti vyžadováno Krajskou veterinární správou pro zařízení využívající odpad katalog.č. 20 01 08. Zařízení vhodná pro zpracování tohoto odpadu jsou bioplynové stanice vybavené potřebnou technologií úpravy odpadu nebo obdobně vybavené aerobní fermentory. V sousedním Moravskoslezském kraji a Zlínském kraji již začalo využívání odpadu 20 01 08 v technologii bioplynových stanic. Možnosti využívání těchto odpadů z Olomouckého kraje např. v bioplynové stanici firmy Toma a.s. Otrokovice je ale omezena vzhledem k naplněné kapacitě. Z plánovaných bioplynových stanic v Olomouckém kraji se na využívání tohoto odpadu připravuje BPS firmy Aqualak v Lukavicích viz příloha č.5. Kapacita této bioplynové stanice by mohla teoreticky pojmout až dvojnásobek současné produkce OK. Předpoklad zprovoznění BPS je v roce 2010. Doporučení: Veškerou produkci je nutno předávat výhradně do zařízení splňujících Nařízení 1774/2002 Evropského Parlamentu. Základní technologií pro využívání odpadu z jídelen a stravoven budou bioplynové stanice. V současné době, kdy nejsou k dispozici BPS v OK doporučujeme využívat BPS v okolních krajích (Moravskoslezský kraj, Zlínský kraj). V případě rozhodnutí o budování aerobních fermentorů v OK je možno doporučit část tohoto odpadu využívat v této technologii. I v tomto případě je možno část odpadu uplatnit v dopravně dostupné vzdálenosti chystaných aerobních fermentorů v okolních krajích (Vsetín, Krnov apod.). Ekonomické opodstatnění využívání i vzdálenějších lokalit je dáno poměrně malým množstvím vznikajících odpadů rovnoměrně po celý rok. Uvedený předpoklad je ale založen na předpokladu zvládnutí logistiky svozu, který musí být zajišťován minimálním množstvím firem, tak aby svoz byl efektivní a ekonomický.
5.4.5 Kaly z ČOV Současný stav nakládání s kaly s ČOV v OK je popsán v kap.3. Z kapitoly vyplývá uspokojivý stav nakládání s kaly z ČOV, neboť většina produkovaného kalu je využívána ve stávajících kompostárnách a vyprodukovaný kompost je následně aplikován jako organické hnojivo na zemědělskou půdu s pozitivním dopadem na kvalitu daného pozemku. Stávající praxe je plně v souladu s cíli POH ČR, neboť se jedná o materiálové využívání kalů z ČOV. Udržení současného stavu nakládání s kaly z ČOV bude záležet na schopnostech zpracovatelských firem dodržovat současnou legislativu, především vyhlášku č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými
67
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ odpady. Tato právní norma stanovuje poměrně přísné požadavky a kritéria pro hodnocení výstupů ze zařízení pro využívání bioodpadů, určených k použití mimo zemědělskou půdu. Doporučení: Pokračovat v současném způsobu nakládání s kaly z ČOV (kompostování) a následné využívání kompostu na zemědělské půdě, podporovat alternativní možnosti využívání kompostu v energetice. Zvětšit podíl přímého používání kalů na zemědělské půdě je obtížné neboť záleží primárně na ochotě vlastníků půdy. Podpořit tento způsob v případě alternativního využívání zemědělského fondu (pěstování energetických plodin).
5.4.6 Lihovarské výpalky Ideální osvědčenou technologií pro využívání lihovarských výpalků je technologie BPS. Jedná se v podstatě o jedinou dostupnou technologii schopnou efektivně využívat lihovarské výpalky. Ve srovnání s předchozí skupinou odpadů má odpad lihovarské výpalky nevýhodu v poměrně nevyrovnané produkci (pěstitelské pálenice) a především poměrně velkém objemu, který omezuje dostupnost vzdálenějších zařízení. I přes tuto komplikaci spojenou se zvýšenými ekonomickými náklady je nutno tyto odpady v současnosti předisponovat do stávajících BPS za hranicemi OK (v MSK, v ZLK).
5.4.7 Suroviny nevhodné ke spotřebě (nebalené, balené potraviny nevhodné ke spotřebě z obchodů) Tyto odpady mají velmi různorodé složení a jsou produkovány především obchodními řetězci. V evidenci odpadů mají být tyto odpady vedeny pod kat.č. 02 02 03 - Suroviny nevhodné ke spotřebě nebo zpracování. V evidenci v roce 2007 je však pouze 162 t. Vzhledem ke svému složení jsou většinou zařazeny jako směsný komunální odpad kat.č. 20 03 01. Značné množství těchto odpadů má charakter BRKO. Kvůli velké nehomogenitě daného odpadu je téměř vyloučené tyto odpady odděleně separovat a následně využívat v systémech a zařízeních na BRKO. Situaci je možno zlepšit pouze změnou přístupu u původců, tj. obchodních řetězců zavedením odděleného sběru některých produkovaných odpadů. Separaci a využívání některých odpadů jako prošlé druhy balených potravin není možno řešit bez zavedení nákladných technologií, pro které nemají dané subjekty především prostory. Doporučení: Analyzovat skladbu této skupiny odpadů a doporučit separovat část z nich, u kterých je to technicky a logisticky možné. Zbytek využívat energeticky.
68
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
6 Souhrn doporučení pro OK Ve studii, především v její návrhové části, je uvedena řada doporučení pro konkrétní skupiny biologicky rozložitelných odpadů a pro jednotlivé technologické celky schopné dané odpady zpracovávat. Pro přehlednost uvádíme daná doporučení ve shrnující kapitole. Doporučení se týkají především těch skupin KO, které mají rozhodující vliv na plnění POH OK v KO. Separované sbíraný odpad kat. č. 20 02 01 (odpady z údržby zeleně) a z hlediska produkce potom především odpad kat. č. 20 03 01 (směsný komunální odpad). V souhrnu uvádíme také doporučení pro další odpady s významnou produkcí a pro odpady, které jsou v současné době v praxi obtížně využitelné.
6.1 Doporučení pro odpady ze zemědělství, skupina 02 V kapitole 3.2.1 jsou uvedeny rozhodující skupiny odpadů ze zemědělské produkce. Jedná se o typické odpady na pomezí odpadového zákona a kategorie biomasa jejich využívání pro producenty.
omezit jejich zařazování jako odpad dle odpadového zákona a snažit se je využívat v přirozeném zemědělském cyklu nebo je využívat jako čistou biomasu, podporovat využívání živočišné biomasy v technologii Bioplynových stanic, v čistě zemědělských BPS doporučujeme spoluzplyňovat také „čisté“ BRKO z údržby zeleně a některé specifické bioodpady jako odpady ze stravování a lihovarské výpalky.
6.2 Doporučení pro odpady z lesnictví a dřevozpracujícího průmyslu- skupiny 03
odpady jsou standardně využívány v různých odvětvích průmyslu (přímé energetické využívání, druhotné suroviny pro další výrobu), pokračovat v současném způsobu nakládání, omezit zařazování těchto hmot v rámci odpadového zákona.
6.3 Doporučení pro skupinu 19 Nejvýznamnějším odpadem skupiny 19 je odpad kat. č. 19 08 05 (kaly z čištění komunálních odpadních vod), který může být do budoucna vůbec nejproblematičtějším odpadem. Jedná se navíc o odpad, který je produkován de facto obcemi, i když nakládání s tímto odpadem je v současnosti záležitostí firem provozujícími vodovody a kanalizace.
69
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
zachovat stávající systém kompostáren využívajících kaly z ČOV, podporovat přímé využívání kalů z ČOV na zemědělské půdě, podporovat pilotní projekt aerobní fermentace využitím kalů z ČOV následným energetickým využíváním výstupního produktu.
6.4 Doporučení pro nakládání s KO Kat.č. 20 02 01- biologicky rozložitelný odpad Jedná se nejvýznamnější skupinu separovaných BRKO s velkým potenciálem navyšování separace. Tento potenciál musí být doprovázen ekonomicky smysluplným využíváním v navazujících zařízeních na zpracování těchto odpadů. V kapitole 5.4.2 jsou uvedeny stávající možnosti využívání odpadů z údržby veřejné a soukromé zeleně v OK. Z tabulek č.31 a 34 a mapky v příloze č.5 vyplývá jak jsou jednotlivá zařízení vzdálena od jednotlivých obcí. Z průzkumu provedeným mezi jednotlivými obcemi, který se týkal právě stavu separace a nakládání se separovaným BRKO je patrné, že obce jsou o dané problematice dobře informovány a většina ji aktivně řeší. V tabulce č.39 je uvedena část výstupů zpracovaných na základě provedeného průzkumu. Doporučení pro nakládání se separovaným BRKO
Neprodleně započít s budováním a provozováním systémů na separaci BRKO ze soukromé zeleně od občanů ve všech obcích nad 5 000 obyvatel.
Konkrétní možnosti využívání jednotlivých komodit BRKO (tráva, listí, ořezy dřevin, štěpka) je nutno posuzovat individuálně dle místa výskytu a ekonomice odbytu, za tímto účelem je nutno v každé obci, která nemá zaveden systém separace a využívání BRKO, provést podrobný průzkum možností odbytu vyseparovaného BRKO v okolí města nebo obce především s ohledem na ekonomické podmínky.
Základní síť zařízení pro využívání BRKO tvoří současná síť kompostáren a všechny obce je mohou využívat vzhledem k dostatečné kapacitě těchto zařízení.
V případě možnosti výhodnějšího odbytu určité komodity, např. tráva do BPS nebo štěpka do kotelny na biomasu, je vhodné využívat tyto alternativní možnosti v závislosti na místní specifice.
V rámci budování systémů nakládání s BRKO v obcích a městech podporovat vhodnou formou domácí kompostování (nákup kompostérů apod.), čímž je možno snížit náklady na nakládání BRKO v obcích. Dané opatření je vhodné především pro menší obce s vesnickou zástavbou, kde může domácí kompostování tvořit páteř celého systému nakládání s BRKO.
70
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Komunitní kompostování je vhodné zavádět jen v menších obcích. V zásadě je systém komunitního kompostování kontraproduktivní, vzhledem k nemožnosti zpracovávat další BRO odpady jako jsou kaly z ČOV a odpady od externích dodavatelů.
Doporučení pro odpady z jídelen a stravoven
Veškerou produkci je nutno předávat výhradně do zařízení splňujících Nařízení 1774/2002 Evropského Parlamentu. Základní technologií pro využívání odpadu z jídelen a stravoven budou bioplynové stanice. V současné době, kdy nejsou k dispozici BPS v OK doporučujeme využívat BPS v okolních krajích (Moravskoslezský kraj, Zlínský kraj).
V případě rozhodnutí o budování aerobních fermentorů v OK je možno doporučit část tohoto odpadu využívat v této technologii. I v tomto případě je možno část odpadu uplatnit v dopravně dostupné vzdálenosti chystaných aerobních fermentorů v okolních krajích (Vsetín, Krnov apod.).
kat.č. 20 03 01 - směsný komunální odpad Z hlediska plnění cíle na snižování ukládání biologicky rozložitelné složky BRKO na skládku z POH se jedná o nejvýznamnější odpad. Způsob nakládání s tímto odpadem rozhodne v podstatě o plnění nebo neplnění cílů stanovených v POH. Doporučení pro nakládání s SKO Studie prokázala, že plnění daných cílů POH v letech 2010 – 2013, kdy začnou platit pravidla pro snižování biologicky rozložitelné složky ukládané na skládku, je možné pouze přímým využíváním SKO v modernizovaném energetickém zdroji (spalovně) v Brně.
využívat energeticky ve spalovně v Brně v roce 2010 30 kT a v roce 2013 80 kT SKO z produkce měst a obcí OK, v letech 2009 – 2010 vybudovat infrastrukturu pro odvoz SKO do spalovny SAKO ( překládací stanice, svozová technika), kraj ve své samostatné působnosti by měl k danému tématu iniciovat jednání, na kterém by měli být účastni především zástupci rozhodujících producentů SKO dle tabulky č. 38 studie, doporučujeme iniciovat diskuzi mezi odborníky na odpadové hospodářství kraje, která může vyústit v realizaci integrovaného systému, jehož součástí by mohl být i energetický zdroj využívající SKO.
71
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
7 Závěr Studie společného využívání biomasy a bioodpadů v Olomouckém kraji komplexně zhodnotila současné možnosti a jejich potenciál, především v návaznosti na energetiku, neboť bioodpady a biomasa obecně jsou považovány za jeden z hlavních pilířů ke splnění závazků vyplývajících z energetické politiky EU, která si stanovila za cíl navyšování podílu obnovitelné energie. Cílem této strategie je primárně omezit emise skleníkových plynů a omezit závislost na dovozech energetických surovin. Cíl omezení skleníkových plynů stojí také za požadavky na omezování skládkování biologicky rozložitelných odpadů a postupné navyšování jejich materiálového nebo energetického využívání. Vzhledem k tomu, že oba požadavky stojí na tomto společném jmenovateli bylo ve studii využito synergických efektů obou, tj. že postupným omezováním skládkování biodpadů a jejich následným využívám v energetice budou sledovány oba cíle současně. I když je důvod pro snižování emisí skleníkových plynů, jakožto hlavní příčiny globálního oteplování a s tím spojené vyvozování negativních následků pro lidskou civilizaci diskutabilní, budou v rámci plnění tohoto cíle zároveň plněny i cíle obecně prospěšné jako je omezování skládkování odpadů, náhrada primárních zdrojů surovin surovinami druhotnými, optimalizace využívání půdního fondu apod. Studie potvrdila, že systémy vedoucí ke splnění těchto závazků jsou v OK velmi intenzivně rozvíjeny a na základě zkušeností je možno tyto systémy optimalizovat a skládat z nich ucelený komplexní systém. Na základě současně provozovaných a připravovaných projektů a bilancí stanovených v analytické části je možno si udělat poměrně věrný obrázek o možnostech a příležitostech pro intenzifikaci energetického využívání předmětných komodit v hranicích OK. Analýza a následná doporučení ukázala hranice možností biomasy a bioodpadů pro energetickou bilanci OK. V podstatě jediná větší nevyužitá rezerva je dnes ve směsném komunálním odpadu a částečně v zemědělských odpadech a biomase vhodné pro využití v technologii BPS. Energie z SKO nebude ale v konečném důsledku započítána v energetické bilanci OK, neboť potenciál SKO bude využíván v Jihomoravském kraji. I z tohoto důvodu bude nutno v dalších strategických dokumentech OK týkajících se odpadového hospodářství zvážit možné umístění energetického zdroje schopného využívat SKO popř. další odpady v OK. V případě úspěšného pilotního projektu na aerobní fermentaci je možno využít potenciálu bioodpadů pro výrobu biopaliva a řešit částečně i produkci kalů z komunálních ČOV a některých druhů doplňkové biomasy. Doporučení této studie plně respektují současné trendy nakládání s biomasou a vycházejí ze současných technicko-ekonomických podmínek panujících na trhu se zemědělskými a lesnickými komoditami. Zároveň jsou respektovány zkušenosti dosažené v průběhu zavádění jednotlivých systémů využívání daných komodit v rámci OK, ČR i EU.
72
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“ Studie může být vodítkem pro subjekty pracující v odpadovém hospodářství, především obce a města, které zde mohou nalézt inspiraci a konkrétní data pro plnění svých konkrétních úkolů a cílů. Tím, že studie není závazným dokumentem není možno její doporučení vydávat jako závazná stanoviska, jako v případě POH kraje.
73
„Studie nakládání s biologicky rozložitelným odpadem v Olomouckém kraji“
Přílohy Seznam příloh Příloha č. 1 Produkce bioodpadu v OK v létech 2003 – 2007 Příloha č. 2 Produkce BRO jednotlivých kat. čísel dle ORP v létech 2003 - 2007 Příloha č. 3 10 největších původců v OK po katalogových číslech v létech 2003 - 2007 Příloha č. 4 Způsob nakládání s bioodpady v OK v létech 2002 - 2007 Příloha č. 5 Mapa kompostáren a bioplynových stanic v OK Příloha č. 6 Mapa energetických zdrojů a schématické znázornění možného energetického využívání SKO
74