Nakladanie s bioodpadom v EÚ

Spôsoby nakladania s biologicky rozložiteľnými odpadmi

V jednotlivých krajinách Európskej únie sa v oblasti nakladania s biologickými odpadmi rozlišujú v podstate tri hlavné prístupy:

  • Krajiny vo výraznej miere využívajúce spaľovanie na zníženie množstva odpadov ukladaných na skládkach, sprevádzané vysokým stupňom zhodnotenia materiálu a často rozvinutými stratégiami podporujúcimi biologickú úpravu odpadov: Dánsko, Švédsko, Belgicko (Flámsko), Holandsko, Luxembursko, Francúzsko.
  • Krajiny s vysokými mierami zhodnotenia materiálu, avšak relatívne nízkou mierou spaľovania: Nemecko, Rakúsko, Španielsko, Taliansko, niektoré dosahujú najvyššie miery kompostovania v EÚ (Nemecko, Rakúsko), ďalšie rýchlo rozvíjajú kapacity na kompostovanie a mechanicko-biologickú úpravu.
  • Krajiny využívajúce skládky, pričom zníženie množstva odpadov na skládkach je naďalej hlavnou výzvou z dôvodu nedostatočných kapacít: predovšetkým nové členské štáty.

Separovaný zber

Separované systémy zberu biologicky rozložiteľných odpadov fungujú v mnohých krajinách EÚ  úspešne, najmä pokiaľ ide o zelený odpad. Kuchynský odpad sa častejšie zbiera a spracúva ako súčasť zmiešaného komunálneho odpadu. Prínosom separovaného zberu môže byť zníženie množstva ľahko biologicky rozložiteľného odpadu v skládkach, zvýšenie výhrevnosti zvyšného komunálneho odpadu a vytváranie čistejších zložiek biologického odpadu, čo následne umožňuje produkciu vysokokvalitného kompostu a zjednodušuje výroby bioplynu. V niektorých členských štátoch sa recyklácia podporuje separovaným zberom bioodpadov (Rakúsko, Holandsko, Nemecko, Švédsko a časti Belgicka - Flámsko, Španielska - Katalánsko a Talianska - severné regióny), kým iné členské štáty (Česká republika, Dánsko a Francúzsko) sa zameriavajú na kompostovanie zelených odpadov a zber kuchynských odpadov spolu s komunálnymi odpadmi.

Skládkovanie

Hoci podľa hierarchie odpadového hospodárstva predstavuje skládkovanie najhoršiu alternatívu, v EÚ je to najvyužívanejšia metóda zneškodňovania komunálnych (aj biologicky rozložiteľných) odpadov. Skládky odpadov musia byť vybudované a prevádzkované v súlade so smernicou EÚ o skládkach odpadov[1] (nepriepustné bariéry, zariadenie na zachytávanie metánu a pod.), aby sa predišlo environmentálnym škodám z tvorby metánu a kvapalného odpadu. V EÚ biologické odpady zvyčajne predstavujú 18 – 60 % komunálnych odpadov, pričom väčšina z nich sa upravuje menej preferovanými spôsobmi podľa hierarchie odpadového hospodárstva. Priemerne 41 % komunálnych odpadov sa ukladá na skládky[2], v niektorých členských štátoch (napríklad Poľsko, Litva) tento podiel prekračuje 90 %. Avšak v dôsledku spomenutej smernice o skládkach odpadov sa od roku 2000 priemerné množstvo komunálnych odpadov v rámci EÚ znížilo z 288 na 213 kg na osobu a rok.

V prípade uloženia bioodpadov na skládkach sa, ako sme už spomenuli, produkuje skládkový plyn a výluh. Ak sa skládkový plyn nezachytí, do veľkej miery prispieva k skleníkovému efektu[3], keďže pozostáva najmä z metánu, ktorý je podľa Medzivládneho panela pre zmenu klímy (IPCC)[4] 23-krát silnejší než oxid uhličitý, pokiaľ ide o vplyv na zmenu klímy v horizonte 100 rokov. Ak sa priesakové vody na skládkach nezachytia, môžu kontaminovať podzemnú vodu a pôdu.

Pozitívne aspekty skládkovania biologicky rozložiteľných odpadov neexistujú. Negatívny vplyv skládkovania sa dodržiavaním podmienok ustanovených v smernici EÚ o skládkach odpadov zníži, avšak neeliminuje. Táto metóda sa preto nepovažuje za vhodné riešenie problematiky odpadového hospodárstva. Predstavuje najlacnejšiu alternatívu, najmä v prípadoch, ak je cena pôdy nízka, alebo v prípadoch, ak sa environmentálne náklady skládkovania a budúce náklady na uzatvorenie a rekultiváciu skládky a náklady na následnú starostlivosť nepremietli v poplatku za uloženie odpadov.

Spaľovanie a energetické zhodnocovanie

Biologické odpady sa zvyčajne spaľujú ako súčasť komunálnych odpadov. Spaľovanie môže byť v závislosti od energetickej účinnosti[5] procesu formou energetického zhodnocovania odpadov, alebo byť formou ich zneškodňovania. Keďže vlhké biologické odpady znižujú účinnosť spaľovania, jej zvýšenie možno dosiahnuť elimináciou biologických odpadov z komunálnych odpadov[6]. Na druhej strane sa spálené biologické odpady v súlade so smernicou o obnoviteľnej elektrickej energii[7] a s navrhovanou smernicou o podpore využívania energie z obnoviteľných zdrojov[8] považujú za „obnoviteľné palivo“ bez obsahu uhlíka (ako alternatíva fosílnych palív bez vplyvu na zmeny klímy). Úroveň spaľovania bioodpadov dosahuje napr. 47 % vo Švédsku a 55 % v Dánsku[9]. V obidvoch krajinách sa spaľovanie biologických odpadov, ktoré nie sú separovane zbierané, zvyčajne vykonáva v rámci procesu kogenerácie elektrickej energie a tepla a s kondenzáciou dymového plynu, čo vedie k vysokej účinnosti a efektívnemu energetickému zhodnoteniu. Spaľovanie odpadov vyžaduje vyššie investície, znižuje však objem skládkovaných odpadov a nevyžaduje zmeny v existujúcich schémach zberu komunálnych odpadov a ich následného ukladania na skládky, pričom prináša príjem z výroby elektrickej energie a tepla.

Energetická účinnosť súčasných spaľovní pevného komunálneho odpadu sa značne odlišuje v závislosti od toho, či spaľovňa poskytuje teplo, elektrickú energiu alebo oboje v zariadeniach na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie[10] ako aj v závislosti od použitej technológie (napríklad kondenzácia dymových plynov umožňuje dosiahnuť vyššiu účinnosť).

Environmentálne vplyvy spaľovaného pevného komunálneho odpadu obsahujúceho biologicky rozložiteľný odpad sa vzťahujú najmä na emisie zo spaľovní do ovzdušia (vrátane emisií skleníkových plynov) a na stratu organických látok obsiahnutých v spaľovaných odpadoch. Environmentálnu záťaž predstavuje tiež produkty spaľovacieho procesu (popol, troska, produkty filtrácie dymových plynov), ktoré sa často musia zneškodňovať ako nebezpečný odpad.

Kompostovanie

Kompostovanie je najpoužívanejšia alternatíva biologickej úpravy (podiel cca okolo 95 % zo súčasných spôsobov biologickej úpravy[11]). Je najvhodnejšie pre zelený odpad a drevo. Jestvujú rozličné metódy, z ktorých sú „uzavreté metódy“ drahšie, ale menej náročné na miesto, sú rýchlejšie a možno pri nich ľahšie a presnejšie vykonávať kontrolu emisií z procesov (zápach, biologické aerosóly a pod.).

Kompost sa využíva v poľnohospodárstve (približne 50 %), na krajinotvorbu (do 20 %), na produkciu rastových médií (zmesi) a produkciu pôdy (približne 20 %) a využívajú ho aj súkromní spotrebitelia (do 25 %)[12]. Krajiny produkujúce kompost prevažne zo zmiešaných komunálnych odpadov, ktorých trhy s kompostom nie sú dostatočne rozvinuté, ho zvyčajne používajú v poľnohospodárstve (Španielsko, Francúzsko), na obnovu krajiny alebo na zakrytie skládok (Fínsko, Írsko, Poľsko[13]).

Rizikom pri aplikácii kompostu môže byť znečisťovanie pôdy kompostom so zlou kvalitou. Keďže biologické odpady, ktoré sú súčasťou komunálnych odpadov, môžu byť kontaminované, ich následné využitie v komposte môže viesť k akumulácii nebezpečných látok v pôde a rastlinách.

Anaeróbna digescia

Anaeróbna digescia je zvlášť vhodná na úpravu mokrých biologických odpadov, vrátane tukov (kuchynský odpad). Dochádza pri nej k produkcii plynnej zmesi – bioplynu (zmes metánu – 50 až 75 % a oxidu uhličitého) v kontrolovaných reaktoroch. Produkcia a následné využitie bioplynu môže výrazne znížiť emisie skleníkových plynov, ak sa využíva v doprave alebo sa priamo zavedie do distribučnej siete plynov.

Keďže sa anaeróbna digescia vykonáva v uzavretých reaktoroch, emisie do ovzdušia sú nižšie a ľahšie kontrolovateľné než v prípade kompostovania. Každá tona biologických odpadov predstavuje 100 – 200 m3 bioplynu. Z tohto dôvodu, ku ktorému možno pridať ešte potenciál zlepšenia kvality pôdy aplikáciou zvyškov anaeróbnej digescie (najmä pri úprave separovane zbieraného komunálneho biologického odpadu) sa spomenutá technika javí ako environmentálne a hospodársky najprínosnejšia z hľadiska zhodnocovania[14] bioodpadov.

Mechanicko-biologická úprava

Mechanicko - biologická úprava bioodpadov predstavuje kombináciu ich biologickej úpravy s mechanickou úpravou (triedením). ide zväčša o predbežnú úpravu zmiešaného komunálneho odpadu s cieľom zmenšiť jednak objem materiálu ukladaného na skládky (navyše materiálu s vyšším stupňom inertnosti), jednak vytvoriť produkt vhodný na energetické využitie (spáliteľné odpady, vytriedené v procesoch mechanicko-biologickej úpravy, možno ďalej energeticky zhodnocovať). Pri mechanicko-biologickej úprave sa využíva anaeróbna digescia, ktorej produktom je bioplyn, a preto môže ísť aj o proces priameho energetického zhodnocovania. V roku 2005 existovalo v EÚ približne 80 rozsiahlych zariadení s kombinovanou kapacitou viac než 8,5 milióna ton, väčšina z nich sa nachádzala v Nemecku, Španielsku a Taliansku.

Na spracovanie biologicky rozložiteľných komunálnych odpadov na Slovensku navrhujeme využiť vyhnívacie nádrže čistiarní odpadových vôd (ČOV), ktoré majú biologický stupeň čistenia odpadových vôd. Každá z týchto ČOV má dvojstupňovú úpravu splaškových komunálnych vôd, t. j. majú biologický stupeň spracovania organického znečistenia a vyhnívacie nádrže na rozklad  (degradáciu) organických látok zachytených  po primárnej sedimentácii odpadových vôd.

Vyzbieraný bioodpad zo zelene sa bude zhromažďovať na určených plochách (regionálne zberné dvory), vybavených nožovým drvičom odpadu. Drvič bude spracovávať zhromaždený bioodpad zo zelene do výstupnej konzistencie drvenej sušiny s rozmerom max. 10 mm (objemová minimalizácia, vplyv na prepravné náklady). Upravená biomasa sa dopravníkom s magnetickým separátorom kovových prímesí premiestni do kontajnerov a odvezie sa na spracovanie do ČOV.

Biologicky rozložiteľný komunálny odpad (bioodpad zo zelene upravený popísaným spôsobom, bioodpad z kuchynských a potravinových zvyškov bez úpravy) sa bude v ČOV pridávať k surovému kalu (do nádrže surového kalu) v určenom pomere tak, aby čerpadlá surového kalu dokázali túto zmes prečerpať do vyhnívacích nádrží a aby recirkulačné čerpadlá dokázali zabezpečiť dostatočný (optimálny) recirkulačný pomer. Vo vyhnívacích nádržiach prebehne anaeróbne vyhnívanie zmesi surového kalu a mechanicky upravenej biomasy (pri obsahu sušiny 5 až 10 %), pričom bioplyn sa bude zachytávať v plynojeme a bude sa spaľovať tak, aby teplota vo vyhnívacej nádrži bola 38 oC. Prebytočné teplo môže slúžiť na vykurovanie prevádzkových priestorov. Celý proces prebieha s optimálnou dobou zdržania vo vyhnívacej nádrži cca 30 - 35 dní. Výsledný produkt - zmes vyhnitého kalu (surového kalu a bioodpadu) sa v pásových lisoch alebo centrifúgach odvodní (dekantuje) a zahusti sa na konzistentnú, mechanicky manipulovateľnú hmotu - biomasu. Tá sa môže následne aplikovať do pôdy a zvýšiť v nej podiel organických látok, alebo sa doplní živinami a použije sa ako sadovnícky substrát. Navrhovaný spôsob spracovania biologicky rozložiteľných odpadov je pomerne jednoducho uskutočniteľný a ekonomicky efektívny (investičné náklady predstavujú iba čiastky na nákup nožových mlynov a magnetických separátorov), proces spracovania prebieha v optimálnych podmienkach a výsledný produkt tvorí biomasa, ktorá sa ďalej spracúva a upravuje na existujúcich zariadeniach ČOV. Prednosťou tohto postupu je tiež zachytávanie bioplynu, jeho spaľovanie a následné využitie tepla v rámci popisovaného procesu a na vykurovanie objektov.


[1] Napr. smernica 1999/31/ES.
[2] Tieto a ďalšie údaje o skládkovaní – Eurostat 2008.
[3] Aj pri kompostovaní, anaeróbnej digescii a mechanicko-biologickej úprave bioodpadov sa produkujú emisie skleníkových plynov (CH4, N2O a CO2).
[4] www.ipcc.ch
[5] Podľa prílohy II k rámcovej smernici o odpadoch sú zariadenia na spaľovanie určené na spracovanie komunálneho odpadu považované za spôsob zhodnotenia, ak ich energetická účinnosť nie je nižšia než 0,60 v prípade zariadení prevádzkovaných pred 1. januárom 2009 a 0,65 v prípade zariadení, ktoré dostali povolenie po 31. decembri 2008.
[6] Predspracovaná zložka odpadu určená na spálenie sa nazýva aj TAP (tuhé alternatívne palivo) alebo RDF (palivo z odpadov).
[7] Smernica 2001/77/ES.
[8] KOM(2008) 19.
[9] Eurostat 2008.
[10] V Eunomii (2002) sa predpokladalo, že v krajinách EÚ 15 charakteristická spaľovňa produkujúca výlučne elektrickú energiu dosahuje 21 % energetickej účinnosti a zariadenia na kombinovanú výrobu tepla a elektrickej energie (CHP) generujú energiu so 75 % účinnosťou.
[11] ORBIT/ECN 2008.
[12] ORBIT/ECN 2008 – z dôvodu veľmi všeobecných údajov súčet nepredstavuje 100%.
[13] V Poľsku sa všetok vyprodukovaný kompost z dôvodu jeho nízkej kvality používa na obnovu krajiny alebo zakrytie skládok.
[14] JRC 2007.

Späť na začiatok