Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie Výzkum možností využití vybraných druhů komunálních odpadů se zaměřením na odpadní pneumatiky Disertační práce Školitel: doc. RNDr. Jana Kotovicová, Ph.D. Vypracovala: Bc. Ing. Dana Adamcová Brno 2011

2 Poděkování Ráda bych touto cestou poděkovala doc. RNDr. Janě Kotovicové, Ph.D. za příkladné vedení při zpracování této disertační práce, dále za cenné připomínky k této práci a podnětné rady. Dále bych ráda poděkovala Ing. Michalovi Věříšovi, řediteli společnosti ODES, s.r.o. a Ing. Jiřímu Drapáčovi, referentu životního prostředí a požární ochrany, Českomoravský cement, a.s., nástupnická společnost Mokrá, za věnovaný čas, poskytnutí potřebných dat, informací a odpovědí na mé dotazy.

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem disertační práci na téma Výzkum možností využití vybraných druhů komunálních odpadů se zaměřením na odpadní pneumatiky vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Datum: Podpis studenta:

4 OBSAH OBSAH... 4 SUMMARY ÚVOD CHARAKTERISTIKA PNEUMATIKY Pneumatika Funkce pneumatiky Části pneumatiky Hmotnost pneumatik Složení pneumatiky Výhřevnost pneumatik Výroba pneumatik Typy koster plášťů pneumatik ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU Produkce odpadních pneumatik v EU Produkce odpadních pneumatik v ČR Nakládání s odpadními pneumatikami v EU Nakládání s odpadními pneumatikami v ČR Zpětný odběr pneumatik CÍL MATERIÁL A METODIKA Metodika LCA Definice cílů a rozsahu Inventarizace Hodnocení dopadů Interpretace VÝSLEDKY A DISKUSE Životní cyklus pneumatiky Fáze životního cyklu pneumatik Stanovení předmětu analýzy Českomoravský cement, a.s., závod Mokrá Historie závodu

5 6.3.2 Výroba cementu ODES s.r.o Informace o společnosti Popis technologických operací Využití pneumatiky jako paliva v cementárně Drcení pneumatik Stanovení funkční jednotky Vymezení rozsahu sledovaných technologických procesů Předpoklady stanovené pro hodnocení způsobů nakládání Inventarizační analýza Inventarizační matice využití jako palivo Inventarizační matice drcení Hodnocení posuzovaných technologií Stanovení a definice kategorií vlivů Klasifikace Charakterizace Vyhodnocení Interpretace ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM PŘÍLOH SEZNAM TABULEK, OBRÁZKŮ A GRAFŮ Seznam tabulek Seznam obrázků Seznam grafů SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK PŘÍLOHY ANOTACE

6 SUMMARY Thesis "Research of selected types of municipal waste with focus on waste tyres" is divided into theoretical and practical parts. The theoretical part contains basic information about current state of waste tyres in the Czech Republic. It is particularly focused on production of waste tyres, ways of dealing with this waste, take-back, etc. The theoretical part also deals also with comparison between the Czech Republic and other European Union countries, but also Japan and the United States of America. The practical part of the thesis compares two possible ways of processing waste tyres: utilization in a cement factory and shreding tyres (production of granulate) in terms of their environmental impacts that may arise during these processes. For determination and comparison of these two processes LCA methodology was used. Within the used methodology it was necessary to assess the examined technology according to the established set of criterion. Multi-criterion evaluation methodology was used in this examination

7 1 ÚVOD Pneumatiky jsou významnou součástí běžného života každého člověka. Setkáváme se s nimi téměř každodenně, ať již při jízdě osobním automobilem či při jízdě autobusem hromadné dopravy, ale i v hojně využívané letecké dopravě. V neposlední řadě nelze opomenout pneumatiky nákladních automobilů, které mají důležitý význam při přepravě různých materiálů, výrobků či zařízení. Dnes si asi málo kdo z nás umí představit život bez pneumatik. První, kdo si nechal výrobek podobný pneumatice patentovat, byl Robert William Thomson a bylo to v roce V době vynálezu pneumatiky neměl tento výrobek žádné praktické uplatnění a tak se na něj zapomnělo. Avšak vývoj a pokrok se nedal zadržet, a již v roce 1887 Angličan John Boyd Dunlop vyrobil první pneumatiku z gumové hadice, na zalévání zahrady. Tato pneumatika měla vylepšit jízdní vlastnosti tříkolky pro jeho syna. První využití pneumatik bylo pro jízdní kola a až následně pro automobily a v roce 1906 byly použity pro letadla. Pneumatiky pronikají do různých odvětví: automobilové závody, závody Formule 1, pracovní stroje, atd. V současné době nabízejí a poskytují nejen pohodlnou jízdu, ale i slušnou odolnost vůči proražení a potřebný výkon. V posledních letech ve světě v důsledku rozvoje společnosti stoupá poptávka po pneumatikách a s tím úměrně souvisí i produkce odpadních pneumatik. Jeden z hlavních problémů, který souvisí s odpadními pneumatikami, je najít vhodný způsob nakládání s nimi. Nakládání s odpadní pneumatikou je specifické tím, že již na současné úrovni techniky, kterou člověk disponuje, je možné s ní pracovat v souladu s principy udržitelného rozvoje. To znamená, že výrobně a energeticky náročný výrobek lze po skončení jeho použití 100% recyklovat a získané komponenty se mohou výhodně znovu využít. Nedostatečná motivace veřejnosti bohužel i tuto komoditu řadí mezi odpady poškozující životní prostředí. Možná právě proto, že odhozená pneumatika nikoho neohrožuje jedovatými výpary nebo nevytékajícími zdraví nebezpečnými jedy, které by se z ní po odhození uvolňovaly. [1] - 7 -

8 2 CHARAKTERISTIKA PNEUMATIKY 2.1 Pneumatika Pro přesnost je nutné specifikovat pojem pneumatika. Pneumatiku (tyre, tire, reifen) tedy lze charakterizovat následujícím způsobem: Jedná se o dutou pryžovou obruč kol silničních vozidel, která je naplněna stlačeným vzduchem. Pneumatika vede směr jízdy vozidla a u vozidel na poháněných kolech přenáší hnací sílu. [38] Slouží k tlumení nárazů a otřesů na nerovnostech vozovky, odolává smyku za běžných povětrnostních podmínek a musí být také odolná proti průrazům a oděru. 2.2 Funkce pneumatiky Pneumatika má celou řadu důležitých funkcí. Mezi základní funkce pneumatiky patří: Vedení směru - pneumatiky vedou vozidlo přesně, bez ohledu na stav povrchu komunikace nebo bez ohledu na klimatické podmínky. Stabilita vozidla záleží na tom, jak pneumatiky dokáží držet stopu. Pneumatika musí vydržet příčné síly, aniž by vozidlo opustilo svoji trajektorii. Dodržením správného rozdílu tlaku na přední a zadní nápravě se dosáhne ideální směrové stability vozidla. Nesení zátěže - pneumatiky jsou oporou vozidla nejen při jízdě, ale i když vozidlo stojí na místě. Kromě toho musejí být stále schopny odolat značnému přesunu zátěže při akceleraci a brzdění. Pneumatika osobního automobilu nese více než padesátinásobek vlastní hmotnosti. Tlumení - pneumatiky pohlcují nárazy při přejezdu přes překážky a chrání vozidlo před poškozením vlivem nerovností na silnici. Tím zajišťují řidiči i cestujícím pohodlí a přispívají k prodloužení životnosti vozidla. Hlavní vlastností pneumatiky je její výjimečná, především vertikální, pružnost. Díky skvělé elastičnosti vzduchu, jímž je naplněna, se může pneumatika přizpůsobovat překážkám a nerovnostem terénu. Správný tlak v pneumatice potom zaručuje vysokou úroveň komfortu při zachování dobrých řídících vlastností. Valivý pohyb - čím se pneumatiky odvalují rovnoměrněji, jistěji a s nižším valivým odporem, tím jsou lepší jízdní vlastnosti a nižší spotřeba paliva

9 Životnost - pneumatiky mají velkou životnost. I po miliónech otáček si kola zachovávají dostatečný výkon. Opotřebení pneumatiky samozřejmě závisí na podmínkách jejího použití, (zátěž, rychlost, stav povrchu vozovky, stav vozidla, způsob jízdy, atd.), ale z velké části také na kvalitě kontaktu se zemí. Důležitou roli proto hraje tlak v pneumatice. Má vliv na: velikost a tvar styčné plochy, rozložení tlaků na různých místech pneumatiky v kontaktu se zemí. [19] 2.3 Části pneumatiky Obr. 1 Části pneumatiky [19] Pneumatika se skládá z několika částí (viz Obr.1). Jedná se o neoddělitelný soubor materiálů s velmi odlišnými vlastnostmi, jejichž výroba vyžaduje velkou přesnost. Pneumatika se skládá z následujících polotovarů : Vnitřní vložka - vrstva vzduchotěsné syntetické pryže. Nachází se uvnitř pneumatiky a má stejnou funkci jako duše, která se používala u starších typů pneumatik. Vrstva kostry - kostra se skládá z tenkých textilních vláken, uložených rovnoběžně vedle sebe a zalitých do pryže. Tato textilní vlákna jsou klíčovou složkou ve struktuře pneumatiky a zajišťují její odolnost proti tlaku. Tkanina jedné automobilové pneumatiky obsahuje asi 1400 vláken, z nichž každé může odolávat síle 15 kg. Patka pláště - její úlohou je přenášet točivý moment motoru a brzdění z ráfku pneumatiky až na styčnou plochu pneumatiky s vozovkou. Patní lana - jimi je patka vyztužena. Pomáhají držet pneumatiku na ráfku. Mohou nést zátěž až 1800 kg bez rizika přetržení. Ohebné pryžové bočnice - pomáhají chránit pneumatiku proti nárazům, které by mohly poškodit plášť, například proti menším nárazům o obrubníky, výmoly atd. Místo, kde se pneumatika dotýká ráfku, je zpevněno tvrdou gumou

10 Nárazníky - jsou zpevněné jemnými, velmi pevnými ocelovými lanky mezi dvěmi vrstvami pryže. Tyto 2 vrstvy (někdy jich bývá i větší počet) jsou přilepené k sobě a k ploše běhounu a svírají spolu úhel asi 60º. Ocelová lanka kříží tkaninu pláště a tvoří s ní výztužné trojúhelníky. Kolem obvodu pneumatiky musí mít dostatečnou pevnost, aby nebyly nataženy odstředivou silou, a tímto způsobem zachovávají průměr pneumatiky za všech podmínek. Rovněž musí být pevné i v příčném směru, aby odolávaly tlakům a namáhání při změně směru jízdy. Zároveň musí být ve svislém směru dostatečně ohebné, aby "absorbovaly" deformace způsobené nerovnostmi povrchu a jinými překážkami. Při výrobě těchto vrstev je třeba přilepit ocel k pryži. Běhoun - to je vzorkovaná část pneumatiky, která je v kontaktu s vozovkou. V místě kontaktu musí být běhoun schopen odolávat značným tlakům. Směs běhounu musí být schopna uchycení na všech typech povrchu, odolávat opotřebení a obrušování a měla by se co nejméně zahřívat. [ 19, 44] Následuje vytvarování vzorku dezénu a všechny výše zmíněné polotovary jsou vulkanizovány do jednoho výsledného produktu, kterým je kompletní pneumatika. 2.4 Hmotnost pneumatik Hmotnost pneumatik závisí na jejich typu. V Tab. 1 jsou uvedeny rozsahy hmotností nejužívanějších pneumatik na našem trhu. Tab. 1 - Hmotnost pneumatik dle typu dopravního prostředku [22] Skupina plášťů (pneumatik) Rozsah hmotnosti [kg] Osobní 4,5 13,9 Dodávkové 8,1 22,4 Nákladní 20,7 96,5 Autobusové 39,8 70 Ostatní 1,0-430 Průměrná hmotnost pneumatik se uvažuje pro osobní auto cca 7 kg, lehké nákladní automobily cca 11 kg, těžké nákladní automobily 50 kg, kamiony cca 70 kg, zemědělské prostředky 100 kg. V průběhu používání se u pneumatiky otírá a obrušuje vrchní část běhoun. Postupně se tak snižuje jejich hmotnost o cca 10 15%. [22]

11 2.5 Složení pneumatiky Pneumatika se skládá z různých materiálů a strukturních složek, které přispívají ke zlepšení jejich vlastností. Složení pneumatiky závisí na jejím typu. Počet různých typů pneumatik, které jsou používány v České republice se pohybuje řádově ve stovkách a se zaváděním nových výrobků se stále zvyšuje. Přibližně 80% celkové hmotnosti pneumatik osobních automobilů a 75% hmotnosti pneumatik nákladních automobilů tvoří směs pryže z vulkanizovaných přírodních a syntetických kaučuků, sazí a dalších minoritních přísad. Pneumatiky nákladních automobilů obsahují všeobecně více přírodní pryže než pneumatiky osobních automobilů. Zpevňovací materiály pneumatik (výztuž) tvoří ocel a textil. Dříve používané textilní materiály z přírodních surovin (bavlna) jsou postupně nahrazovány viskózou, polyamidy a také ocelí (celoocelové pláště all-steel). [22] Složení směsí používaných při výrobě plášťů patří mezi přísně střežená tajemství jednotlivých výrobců. Velice obecně se dá říci, že z materiálového hlediska objemově tvoří pneumatiku zejména kaučuky, syntetické nebo přírodní. Mezi nejčastěji používané kaučuky patří butadien-styrenový kaučuk (dále jen SBR), butadienový kaučuk a isoprenový kaučuk. V dnešní době existuje velké množství typů syntetického kaučuku rozdílných chemických a fyzikálních vlastností. V nejširší míře jsou hlavně používány SBR. Více než polovina světové produkce syntetických kaučuků připadá na SBR, který je syntetizován ze styrenových a butadinových monomerů, které jsou součástí ropy. Celá čtvrtina produkce SBR připadá na výrobu pneumatik. Další složkou pneumatik jsou pak saze, antioxidanty (2-fenylnaftylamin, parafenylendiamin, chinolin), změkčovadla (minerální oleje), vulkanizační činidla (nejčastěji prášková síra v obsahu 1-3 %), urychlovače vulkanizace (difenylquanidin, N-sulfenamidy, 2-merkaptobenzothiazol) a aktivátory (oxid zinečnatý), kord a patní lana. [40, 32] Kord je tkanina, která plní v pneumatice velmi důležitou roli z hlediska pevnosti. Tvoří základ kostry i nárazníku. Uvnitř pláště musejí být jednotlivá vlákna od sebe oddělena pryžovou směsí, aby se vzájemně o sebe netřela. [41, 45] Procentické zastoupení materiálu u pneumatiky je uvedeno v Grafu

12 10% 1% 4% 1% Kaučuk 16% 38% Výplň (saze) Zpevňující materiál (ocel) Změkčovadla (pryskyřice, oleje) Antioxidanty Chemikálie pro vulkanizaci Ostatní 30% Graf 1 Materiálové složení pneumatiky [43] Procentické zastoupení materiálového složení osobních a nákladních pneumatik v rámci Evropské unie je uvedeno v Tab. 2. Tab. 2 - Materiálové složení pneumatik pro osobní a nákladní automobily v Evropské unii v % [22] Materiál Osobní automobil Nákladní automobil Guma/elastomer Saze 21,5 22 Kov 16,5 25 Textil 5,5 - Oxid zinečnatý (ZnO) 1 2 Síra 1 1 Přísady 7,5 5 Provozováním pneumatik se postupně obrušuje dezén běhounu. Dochází k úbytku materiálů z části pneumatiky a relativní zastoupení materiálů se v opotřebované pneumatice v porovnání s novou postupně mění. Podstatný je úbytek pryže a sazí a zvýšení podílu oceli a textilu v opotřebovaných pneumatikách. [22] 2.6 Výhřevnost pneumatik Výhřevnost pryžového odpadu z pneumatik, ale i výhřevnost samotné pneumatiky je poměrně vysoká. Výhřevnost pneumatik se pohybuje od cca 25 do cca 32 MJ. kg -1. Jedna tuna pneumatik tak dokáže nahradit energii až 750 m 3 zemního

13 plynu Tato výhřevnost je srovnatelná s běžnými fosilními palivy, což je dáno vysokým podílem uhlovodíků (nad 75%). Z těchto důvodů pneumatiky představují alternativu konvenčních paliv. V některých zemích elektrárny a teplárny využívají tento odpad jako palivo (např. ve Velké Británii nebo v Německu). Nejčastěji se odpad využívá jako přídavné palivo v cementářských pecích. [33, 22] 2.7 Výroba pneumatik Poslední období je charakterizováno boomem gumárenského průmyslu. Výroba pneumatik přitom není pouhým tvarováním černé kaučukové hmoty, jak se většina veřejnosti domnívá. [39] Technologicky je možné výrobu plášťů popsat jako několik vedle sebe probíhajících samostatných operací. Na počátku vlastního výrobního cyklu je míchání gumárenských směsí. Každá část pneumatiky má specifické požadavky na fyzikálně-mechanické a užitné vlastnosti, což se odráží jak ve spektru použitých materiálů, tak v samotném procesu míchání. Obecně lze míchání charakterizovat jako vysoce energeticky náročný proces, při němž jsou do základní kaučukové matrice zapracována jednotlivá aditiva. Míchání směsí je vícestupňový proces, který probíhá v hnětičových linkách, což jsou ve své podstatě fyzikálně-chemické reaktory, připodobitelné k mixérům používaným při jiných výrobách. Každý stupeň míchání je charakterizován konkrétními surovinami a také teplotní charakteristikou. Teplotní režim a jeho zvládnutí v celém procesu je klíčovým technologickým faktorem výroby pneumatik. Po míchání směsi následuje příprava polotovarů. Polotovary lze podle způsobu jejich výroby rozdělit do tří základních skupin: Vytlačované polotovary běhoun, bočnice, vnitřní guma. Pogumovaný textil kordové vložky, ségl, molino, monofil. Patní lana. Vytlačování polotovarů probíhá ve dvou etapách. Při první se směs ohřívá a homogenizuje ve šnekovém tubusu. Poté následuje vlastní vytlačování: tvar a rozměry jsou dány tzv. vytlačovací hlavou a šablonou. Nakonec je polotovar rozsekán na úseky podle požadované délky dané rozměrem pláště

14 Významnou součástí pláště je tzv. kostra, která tvoří jednotlivé vložky z pogumovaného kordu zakotvené kolem patkových lanek. Kostra nese po nahuštění zatížení, které na pneumatiku působí. Kord může být podle konstrukce daného pláště vyroben z různých materiálů. Nejčastěji se jedná o polyamidy, polyestery a ocelové dráty. Ve všech případech je na kord nanesena vrstva směsi o tloušťce zhruba 1 až 3 mm. Nanášení probíhá na vícekalandrových (válcových) linkách. Další fází výroby pneumatiky je kompletace pneumatiky. Pro kompletaci pneumatiky se všeobecně vžil pojem konfekce. Konfekce může být podle typu a velikosti pláště různého typu. Při klasické konfekci převládá manuální výroba, v tomto případě je fyzicky velmi náročná. Proto se u některých plášťů přechází na automatizovanou výrobu s využitím tvz. sdružených profilů (polotovarů). Tyto polotovary jsou sdružovány již při výrobě. Tento způsob klade menší nároky na pracovníky. Speciálním druhem konfekce je tzv. namotávaná konfekce. Této technologie se používá zejména při výrobě velkorozměrových plášťů, protože při ní odpadá problematická manipulace s běhounem. Celá konfekce běhounu spočívá v postupném navíjení pásu běhounové směsi na již připravenou kostru pneumatiky. Výsledkem je surová pneumatika (green tyre) neboli karkasa, která již vzdáleně připomíná výsledný produkt. Po kompletaci následuje proces vulkanizace. Surová karkasa je nejprve povrchově ošetřena, aby při lisování nedocházelo k mechanickým problémům. K tomu slouží tzv. emulgace, tedy aplikace vnějších a vnitřních roztoků. Vulkanizace je chemický děj, při němž se gumárenská směs mění na pryž - vzniká struktura, v níž jsou jednotlivé elastomerní řetězce pospojovány přes můstky tvořené atomy síry, což materiálu propůjčuje potřebné fyzikálně-mechanické vlastnosti. Při vulkanizaci neprobíhají pouze chemické procesy, ale také značný přesun hmoty uvnitř vulkanizační formy. Aby děj proběhl správně, je nutné dodržet optimální podmínky pro vulkanizaci, a to jak z hlediska požadovaných vlastností, tak i z ekonomického hlediska (délka procesu, produktivita, spotřeba energií apod.). Tyto podmínky jsou shrnuty v tzv. vulkanizačním předpisu, v němž je definována zejména délka procesu, teplota, tlak. Ohřívacím médiem je ve většině případů horká pára. [39] Zařízení, ve kterém probíhá vulkanizační děj, se nazývá vulkanizační lis. Jedná se o zařízení, kde pneumatiky získávají svůj konečný tvar a profil dezénu. [45] Tvarování a vulkanizace pneumatiky probíhá uvnitř horké formy. Forma nese podobu budoucího dezénu, logo výrobce na bočnicích a další

15 povinné značení. Vulkanizace probíhá při teplotách nad 300 stupňů, po dobu 12 až 25 minut, podle rozměru pneumatiky. [41] Po vychladnutí a stabilizaci přichází plášť na výstupní kontrolu. Při ní se nejprve provádí důkladná vizuální kontrola, u rychlostních plášťů (osobní pláště, pláště pro kamiony, autobusy apod.) následuje ještě rentgenová kontrola. Výstupní kontrola uzavírá celý výrobní proces pneumatiky, která je pak následně expandována k cílovému uživateli. [39] Typy koster plášťů pneumatik Existují různé typy konstrukcí plášťů pneumatik. Nejčastěji se hovoří o pláštích diagonálních, radiálních a o pláštích se smíšenou konstrukcí (Schéma viz Obr. 2). Obr. 2 Schéma radiální a diagonální pneumatiky [30] Kostra diagonálního pláště - je tvořena vložkami, které zasahují od patky k patce. Kordové nitě jsou uloženy pod úhlem podstatně menším než 90 vzhledem ke střední rovině běžné plochy a v sousedních vložkách se navzájem kříží. Kostra radiálního pláště je tvořena jednou nebo více vložkami z pogumovaného kordu, které jsou zakotveny kolem patkových lanek. Kordové nitě jsou uloženy pod úhlem blízkým 90 vzhledem ke střední rovině běžné plochy. Kostra je obvodově vyztužena téměř neroztažitelným pásem. Kostra pláště smíšené konstrukce (biasbelted) je podobná kostře diagonálního pláště. Je zpevněna obvodově pásem ze dvou nebo více vrstev kordu s úhlem kordových nití blízkým úhlu nití kostře. Tvoří přechod mezi diagonálním a radiálním pláštěm. [39]

16 3 ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU Tato kapitola se věnuje analýze současného stavu problematiky odpadních pneumatik, zejména produkci a způsobům nakládání s touto komoditou v rámci Evropské unie (dále jen EU) a České republiky (dále jen ČR). Situace v produkci a tedy i v prodeji téměř většiny výrobků, byla ovlivněna světovou hospodářskou krizí. Tato skutečnost ovlivnila i trh s prodejem pneumatik a následně i produkci odpadních pneumatik. Použité pneumatiky lze rozdělit do tří základních kategorií: 1) Částečně použité, které ještě slouží původnímu účelu. 2) Opotřebené (odpadní pneumatiky), které nelze znovu použít a jsou vhodné k protektorování. 3) Pneumatiky na konci životnosti, jedná se o opotřebené pneumatiky, které nelze ani znovu použít ani protektorovat a které se označují jako tzv. ELT (zkratka z anglických slov End of life tyre). Výraz používán v rámci EU. [22] Pro kategorie 2 a 3 se v rámci ČR používá běžně označení odpadní pneumatiky nebo použité pneumatiky. 3.1 Produkce odpadních pneumatik v EU Asi 1,4 bilionu pneumatik jsou každým rokem prodány na celém světě. Následně přibližně stejné množství pneumatik spadá do kategorie ELT, i když v posledních letech v důsledku rozvoje výrobních technologií vzrůstá životnost pneumatik a došlo ke zpomalení hospodářského růstu v Evropě, USA a Japonsku vlivem ekonomické krize, i přesto je stanoven předpoklad, že počet vozidel a intenzita silniční dopravy na celém světě stále bude vzrůstat. [2] Porovnáme-li produkci odpadních pneumatik v rámci EU. Je situace následující. V období 1992 až 2002 nedošlo k významnějšímu vzrůstu objemu produkce odpadních pneumatik v rámci EU. Produkce v těchto letech činila cca kg za rok. [2,5] Hodnota popisuje situaci v 15 členských státech Evropské unie (dále jen EU 15). Jedná se o tyto státy Rakousko, Belgie, Dánsko, Finsko, Francie, Německo, Řecko, Irsko, Itálie Lucembursko, Nizozemsko, Portugalsko, Španělsko, Švédsko a Spojené království (dále jen UK)

17 V Evropě se odhadují roční náklady na správu ELT na 600 milionů EUR. Vývoj situace v produkci opotřebených pneumatik v rámci EU v posledních třech letech popisuje Graf [10 3 kg] Graf 2 Produkce opotřebených pneumatik v EU v letech [2,3] Od roku 2002 do roku 2007 byl zaznamenána výraznější produkce opotřebených pneumatik v EU. V roce 2009 produkce opotřebených pneumatik v EU činila kg (včetně pneumatik pro protektorování a opětovné použití/vývoz). Počet vyprodukovaných opotřebených pneumatik se snížil o 5% oproti roku 2007 a o 2,5% oproti roku [2] Od roku 2007 je zaznamenán tedy mírný pokles produkce opotřebených pneumatik v EU. V roce 2009 oproti roku 2007 bylo vyprodukováno o kg opotřebených pneumatik méně. Po vytřídění jsou odhady, že přibližně kg ELT zůstává na trhu EU pro využití a recyklaci. [2] Za hlavní příčinu poklesu produkce je označována ekonomická krize. Produkce odpadních pneumatik v jednotlivých zemích Evropské unie se samozřejmě liší, souvisí to s výší životní úrovně a s počtem automobilů zaregistrovaných v jednotlivých zemích. V následujícím grafu (Graf 3) jsou uvedeny produkce odpadních pneumatik u 5 států s největším množstvím vyprodukovaných odpadních pneumatik v roce 2009 v rámci EU. Stejné státy patřily i v minulých letech (2007, 2008) k největším producentům odpadních pneumatik v EU

18 Španělsko Francie Itálie Velká Británie Německo [10 3 kg] Graf 3 Země s největší produkcí odpadních pneumatik v rámci EU v roce 2009 [4] Jak vyplývá z grafu, mezi největší producenty odpadních pneumatik v rámci EU v roce 2009 patřily v následujícím pořadí tyto státy: Na prvním místě Německo, na druhém místě Velká Británie, na třetím místě Itálie, na čtvrtém místě Francie a na pátém místě Španělsko. Podrobnější informace o produkci opotřebovaných pneumatik v jednotlivých členských státech EU pro jednotlivé roky 2007, 2008 a 2009 jsou uvedeny v Příloze č. 1 a v Příloze č. 2. Tyto přílohy obsahují Tab. 3, Graf 23, které popisují data související s výše uvedenou problematikou. V EU žilo v roce 2009 přibližně 495 milionů obyvatel. [23] Na jednoho obyvatele EU za rok v průměru připadá produkce 6, kg opotřebených pneumatik. 3.2 Produkce odpadních pneumatik v ČR Jaká je situace v produkci odpadních pneumatik v České republice? Produkce odpadních pneumatik v ČR od roku každým rokem vzrůstala, v tomto období se pohybovala v intervalu kg. Produkce odpadních pneumatik v posledních čtyřech letech se pohybuje v rozmezí kg, přičemž od roku 2007 je zaznamenán postupný pokles produkce (Graf 4). Mezi roky 2007 a 2008 o 5% a mezi roky 2008 a 2009 podle výsledků předběžného zpracování dat o odpadovém hospodářství o 24%. [37]

19 [10 3 kg] Graf 4 Produkce odpadních pneumatik v ČR v letech [37] V EU v roce 2009 připadala produkce 6, kg opotřebených pneumatik na jednoho obyvatele. V ČR v roce 2009 žilo celkem obyvatel. [16] Na jednoho obyvatele tedy připadá průměrná produkce 4, kg odpadních pneumatik na rok. Jaký byl vývoj průměrné produkce odpadních pneumatik na jednoho obyvatele za daný rok v ČR, popisuje Graf 5. V Grafu 5 je znázorněn vývoj v letech ,8 5,8 5,4 4,1 [10-3 kg] Graf 5 Produkce odpadních pneumatik v ČR na jednoho obyvatele/rok

20 3.3 Nakládání s odpadními pneumatikami v EU Velké množství použitých pneumatik předpokládá vytvoření vyváženého systému mezi výskytem pneumatik, kapacitou a způsobem recyklace a také potřebou a využitím produktů recyklace. Systémový přístup k ekologicky přijatelnému řešení nakládání s použitými pneumatikami spadá do období kolem roku 1980, kdy se v průmyslově nejvyspělejších zemích začal prosazovat význam ekologických hledisek pro další budoucnost. Byly navrženy projekty řešení a za podpory státu byli do procesu zapojeni výrobci, obchodníci, majitelé autoservisů, sběrných míst, protektorovací firmy, cementárny a spalovny, zpracovatelé granulátu atd.. Dalším krokem bylo zajištění finančních zdrojů pro zahájení funkčního systému. Byla zavedena recyklační daň (recyklační poplatek) a zaváděna spravedlivá pravidla pro její rozdělování. Příkladem národní organizace, která dosáhla konkrétních úspěchů je např. Společnost pro systémy využití staré gumy (Gesellschaft für Altgummi-Verwertungs Systeme GmbH) v Německu, Svensk Dackatervinning AB (SDAB) ve Švédsku nebo vládní komise v Anglii. V roce 1994 byla založena nadnárodní organizace ETRA (European Tyre Recycling Association Evropské sdružení pro recyklaci pneumatik) se sídlem v Bruselu, které se z původních 19 členů z pěti zemí rozrostla na více než 160 členů z 31 zemí. [22] Nakládání s použitými pneumatikami v rámci EU není upraveno samostatným specifickým právním předpisem, přesto se k problematice nakládání s použitými pneumatikami vztahuje několik směrnic EU, a to konkrétně Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/76/ES ze dne 4. prosince 2000 o spalování odpadů, dále Směrnice Rady 99/31/ES z 26. dubna 1999 o skládkování odpadů a Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/53/ES z 18. září 2000 o vozidlech s ukončenou životností a další významné strategické dokumenty. [9] V rámci EU v roce 2009 bylo vyprodukováno kg opotřebených pneumatik. Z toho po vytřídění zůstalo pro využití přibližně kg ELT. Statistiky uvádí, že 95% vzniklých ELT v rámci EU je opětovně využito (míra využití činí 95%). [2] Jedná se o poměrně vysoké číslo v porovnání se Spojenými státy americkými (dále jen USA) a např. Japonskem, viz Graf

21 Japosnko % Opětovně využito Produkce ELT 89 USA EU 27 + Švýcarsko + Norsko [10 3 kg] Graf 6 Využití ELT v roce 2009 v EU, USA a Japonsku [2] Situace ve využití vyprodukovaných ELT je jak v USA, tak v Japonsku poměrně dobrá. V USA činí tato hodnota 89% a v Japonsku 91% opětovně využitých ELT. Obdobná situace je i v EU, kde procentické vyjádření využití ELT činí 95%. Jaké existují způsoby využití na území EU? V EU se vzniklými opotřebenými pneumatikami lze nakládat, jak uvádí European Tyre and Rubber manufacturers association (dále jen ETRMA), těmito možnými způsoby: Využití/vývoz. (Využití = pneumatika využita znovu k původnímu účelu) Protektorování. Materiálové využití. Energetické využití. Skládkování. Situace v nakládání s odpadními pneumatikami se neustále vyvíjí a to nejen v důsledku legislativních změn, ale i s rozvojem nových technologií. I ve způsobech nakládání s odpadním pneumatikami je zaznamenán odklon od některých způsobů využití, jedná se zejména o skládkování odpadních pneumatik. Tento způsob nakládání je v řadě členských států legislativně zakázán. Oproti předcházejícím létům se do popředí využití odpadních pneumatik v posledních 8 letech dostává energetické a materiálové využití. Podrobnější popis v oblasti nakládání s odpadními pneumatikami v EU v letech je uveden v Grafu

22 ,7 11,3 9 32, ,7 Skládkování Energetické využití Materiálové využití Protektorování Využití/Vývoz [%] Graf 7 Nakládání s odpadními pneumatikami v EU v letech [2,5] V roce 2009 bylo v EU největší množství odpadních pneumatik využito energeticky (40%). Zbývající množství bylo využito jak materiálově 37% (druhý nejčastější způsob využití v daném roce) a zbývajících 22% odpadních pneumatik bylo využito následujícími způsoby, řazeny dle nejvyššího procentického vyjádření: protektorování (9%), využití/vývoz (9%) a skládkování (4%). Míra opětovného využití opotřebených pneumatik v rámci EU se každým rokem liší. V důsledku vlivu legislativy a rozvoje nových metod a postupů, míra využití v posledních třech letech zaznamenala mírný nárůst, viz Tab. 3. I když se jedná o mírný nárůst, procentický podíl opětovného využití je značně vysoký. V posledních třech letech se pohybuje v průměru kolem 94%. Tab. 3 Opětovné využití odpadních pneumatik v EU v letech [4] Rok Opětovné využití % Jaká je situace v oblasti nakládání s odpadními pneumatikami u největšího producenta v EU Německa v roce 2009? V roce 2009 bylo v Německu vyprodukováno přibližně kg odpadních pneumatik. Graf 8 popisuje situaci v nakládání s odpadními pneumatikami v Německu v roce Podobně jako v EU, tak

23 i v Německu je obdobnými způsoby nakládáno s odpadními pneumatikami. Největší podíl odpadních pneumatik je využit energeticky, na druhém místě jsou odpadní pneumatiky zpracovány materiálově. Zbývající množství vyprodukovaných odpadních pneumatik je využito k využití/vývozu a k protektorování. Skládkování odpadních pneumatik je v Německu legislativně zakázáno. Tento způsob nakládání již v současné době v Německu není realizován. Jak uvádí statistiky 100% odpadních pneumatik vzniklých v Německu je opětovně využito. [4] 0% 14% 9% Využití/Vývoz 46% Protektorování Materiálové využití Energetické využití 31% Skládkování Graf 8 Nakládání s odpadními pneumatikami v Německu v roce 2009 [4] 3.4 Nakládání s odpadními pneumatikami v ČR Česká republika má bohatou tradici v oblasti gumárenského průmyslu. Dlouhodobě se vyrábí základní suroviny pro výrobu pryže, je zde rozvinuta výroba pneumatik a dalších gumárenských produktů. V souvislosti s výrobou se rozvinulo i zpracování pryžového odpadu. Regenerační stanice pryže v Otrokovicích zahájila činnost v roce 1953, tepelné a surovinové využití pneumatik v cementárně v Mokré u Brna bylo zahájeno v roce Díky optimistickým ekonomickým úvahám podnikatelů a státní podpoře recyklačních technologií byla v České republice pro roce 1989 zahájena výstavba četných zpracovatelských kapacit. Většina těchto zařízení se však krátce po svém zprovoznění začala potýkat s vážnými ekonomickými problémy. V ekonomice provozu se projevilo nedostatečné využití kapacit zařízení díky nedostatečnému přísunu pneumatik, růstu cen energií a následné nízké prodejnosti

24 výsledných produktů. Na druhé straně se rozvíjí energetické využití opotřebených pneumatik v cementářských pecích (cementárny Mokrá a Čížkovice). [22] Nakládání s odpadními pneumatikami v České republice se řídí platnou příslušnou legislativou. Způsoby nakládání s použitými pneumatikami jsou obdobné jako způsoby využívané v Evropské unii. Nakládání s odpadními pneumatikami v České republice je zastoupeno energetickým využitím, materiálovým využitím, protektorováním, či jinými způsoby. V minulých letech bylo také využíváno skládkování, ale v současné době je skládkování použitých pneumatik zakázáno vyhláškou MŽP č. 383/2001 Sb., ve znění pozdějších právních předpisů, s výjimkou pneumatik používaných jako materiál pro technické zabezpečení skládky v souladu s provozním řádem skládky. [22] Jaký je stav v nakládání s odpadními pneumatikami v ČR v současné době a jaký byl v letech minulých. Jelikož se jedná o situaci nakládání s odpadními pneumatikami v ČR, tak se budeme věnovat této problematice více do hloubky. V roce 2009 byl, dle předběžných údajů z Informačního systému odpadového hospodářství (dále jen ISOH), největší podíl produkce odpadů zařazených podle katalogového čísla Pneumatiky, využito 36,2% energeticky (viz Graf 9). Druhým nejčastěji uváděným způsobem byla předúprava odpadů před dalším využitím uváděná pod kódem nakládání R12 (27,9%). Třetím v pořadí byl způsob uváděný pod kódem R3 získání/regenerace organických látek, tímto způsobem bylo využito 16,3% odpadních pneumatik. Zbývající způsoby nakládání jsou v ČR zastoupeny v jednotkách procent (N1 terénní úpravy, N12 využití jako TZS na skládky, D1 skládkování, N7 vývoz do EU. [37] Vývoz do EU Skládkování Využití jako TZS na skládky 1,4 2,3 3,7 Terénní úpravy 12,2 Získání/regenerace org. látek 16,3 Předúprava 27,9 Energetické využití [%] 36,2 Graf 9 Nakládání s odpadními pneumatikami v ČR v roce 2009 [37]

25 Vývoj v nakládání odpadních pneumatik v ČR v letech je zobrazen v Grafu ,4 2,3 3,7 12,2 16,3 27,9 36,2 Vývoz do EU ,3 0,4 3 0,1 0,6 0,4 6, ,2 25,3 26,7 [%] 37,1 40 Skládkování Využití jako TZS na skládky Terénní úpravy Získání/regenerace org. látek Předúprava Energetické využití Graf 10 - Vývoj v nakládání odpadních pneumatik v ČR v letech [37] V posledních letech došlo k nárůstu energetického využití, uváděného pod kódem nakládání R1. Oproti roku 2002 bylo tímto způsobem v roce 2009 využito přibližně o 49% více vzniklých odpadních pneumatik. Další způsob nakládání, který zaznamenal vzrůstající tendenci, je způsob nakládání označený pod kódem R12 předúprava. Nárůst činí oproti roku % a oproti roku 2003 o 77%. Prudký nárůst v posledních osmi letech je zaznamenán také u způsobu nakládání uvedeného pod kódem R3 získání/regenerace organických látek, kdy vlivem spuštění nových technologií došlo v roce 2009 oproti roku 2002 k nárůstu o 89%. [37] U zbývajících způsobů nakládání s odpadními pneumatikami nebyly zaznamenány tak významné změny v nárůstu využívání. Postupný útlum naopak zaznamenává využití odpadních pneumatik na terénní úpravy v rámci rekultivací N1, mezi roky 2008 a 2009 o polovinu. Ke stagnaci dochází při ohlašování využití odpadních pneumatik jako technologického zabezpečení skládek N12, které je sice zakázáno, ale vlivem neúplného definování a oddělení technologického materiálu skládek sloužícího k provoznímu zajištění skládkování (tvorba příjezdových cest v tělese skládek, překryvným vrstvám, úpravě odpadů) od materiálů sloužících ke konstrukci tělesa skládek (těsnící a drenážní vrstvy dna skládek, výstavby jednotlivých

26 etáží, hrázek, apod.) dochází k rozdílenému přístupu provozovatelů skládek k evidenci. [37] Porovnáme-li situaci ve způsobech nakládání s odpadními pneumatikami v ČR a v EU v roce 2009, zjistíme následující informace. V ČR, stejně jako v EU, na prvním místě ve způsobu nakládání s odpadními pneumatikami je energetické využití, druhým nejčastěji využívaným způsobem je materiálové využití. Ve způsobech využití formou skládkování a protektorování se již pořadí liší. V ČR je způsob využití protektorováním před způsobem uložení odpadních pneumatik na skládku.v EU jsou tyto způsoby zastoupeny v opačném pořadí, způsob skládkování je využíván častěji než protektorování odpadních pneumatik % 96% % 95% ČR EU % 91% Graf 11 Opětovné využití odpadních pneumatik v ČR a v EU v letech [2,5] Jaká je tedy míra opětovného využití odpadních pneumatik v ČR? Míra opětovného využití opotřebených pneumatik v ČR se v průběhu posledních třech let v průměru pohybovala okolo 71,6%. V důsledku celé řady vlivů, například legislativy ale i rozvoje nových metod a postupů, míra opětovného využití v posledních dvou letech zaznamenala mírný nárůst o 1%, viz Graf 11. I když se jedná o mírný nárůst, procentický podíl opětovného využití v ČR v současné době dosahuje spíše podprůměrných hodnot v porovnání s průměrem hodnot opětovného využití odpadních pneumatik členských států EU. Rozdíl vůči evropskému průměru činí 25%. Porovnáme-li ČR, která je v rámci EU v roce 2009 na 14 místě v produkci odpadních pneumatik, s největším producentem odpadních pneumatik v rámci EU Německem

27 Německo oproti ČR využije opětovně o 29% více vyprodukovaných odpadních pneumatik, tedy jak uvádí statistiky je míra opětovného využití v Německu 100%. V opětovném využití odpadních pneumatik má ČR ještě rezervy, abychom dosáhli výsledků jako např. v Německu. S tímto problémem úzce souvisí počty a kapacity zařízení pro zpracování pneumatik. V ČR existuje řada zařízení pro zpracování pneumatik. Jejich polohy v rámci ČR jsou uvedeny na následujícím obrázku (Obr. 3). Obr. 3 Umístění zařízení na zpracování pneumatik v ČR [9] Celkem bylo v provozu v roce 2009 v ČR 48 zařízení na zpracování pneumatik. Největší podíl představují zařízení na protektorování, jejich počet činil celkem 21. Druhé největší zastoupení ve zpracování pneumatik mají závody na předúpravu odpadů, těch v roce 2009 bylo celkem 10. Na třetím místě v počtu výskytu zařízení na území ČR, byla zařízení specializující se na spalování, těchto zařízení bylo celkem 6. Ostatní zařízení na zpracování pneumatik, využití odpadních pneumatik jako palivo (5), získání organických látek (4), předání (dílů) pro opětovné použití (1) a získání anorganických látek (1), jsou zastoupeny v menším počtu Zpětný odběr pneumatik Povinnost zpětného odběru pneumatik v EU není podložená žádnou směrnicí. Přesto v ČR a v některých dalších státech je tato povinnost stanovena národní legislativou nebo dobrovolnou dohodou. [36]

28 Právní rámec zpětného odběru pneumatik v ČR se řídí následujícími právními předpisy (všechny ve znění pozdějších předpisů). Jedná se o zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů - 38 zpětný odběr některých výrobků, dále vyhláška č. 237/2002 Sb., o podrobnostech způsobu provedení zpětného odběru některých výrobků, vyhláška č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, vyhláška č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu příloha č. 5 Seznam odpadů, které je zakázáno ukládat na skládky všech skupin nebo využívat na povrchu terénu a odpady, které lze na skládky ukládat jen za určitých podmínek. [9] Povinnost zajistit zpětný odběr vyřazených pneumatik má povinná osoba, tj. právnická osoba nebo fyzická osoba oprávněná k podnikání, která pneumatiky vyrábí nebo dováží. Tato osoba musí zajistit, aby byl spotřebitel informován o způsobu zpětného odběru. Prodejce je povinen při prodeji pneumatik informovat spotřebitele o způsobu zpětného odběru vyřazených pneumatik. V případě, že tak prodejce neučiní, je povinen vyřazené pneumatiky odebrat přímo v provozovně, a to bez nároku na úplatu a bez vázání odebraných vyřazených pneumatik na nákup zboží. Místa zpětného odběru musí být pro spotřebitele stejně dostupná jako místa prodeje nových pneumatik. Zpětný odběr vyřazených pneumatik musí být proveden bez nároku na úplatu za tento odběr od spotřebitele. Povinná osoba musí zajistit využití nebo odstranění zpětně odebraných vyřazených pneumatik v souladu se zákonem o odpadech a jeho prováděcími předpisy. Kontrolou, zda prodejci naplňují své povinnosti, je pověřena Česká inspekce životního prostředí (dále jen ČIŽP), kam se může nespokojený občan obrátit s podnětem ke kontrole. Dále zákon o odpadech stanovuje povinným osobám povinnost odevzdat do 31. března Ministerstvu životního prostředí roční zprávu o plnění zpětného odběru za minulý rok. [33,6] Jaká je situace v oblasti zpětného odběru pneumatik v ČR v posledních letech, konkrétně v období , je znázorněno v následujícím grafu (Graf 12). Úroveň zpětného odběru pneumatik ve sledovaném období má vzrůstající tendenci. V roce 2009 bylo zpětně odebráno 80% pneumatik, což je oproti stavu zpětného odběru v roce 2005 o 28% více. Podíváme-li se na situaci ve zpětném odběru pneumatik v minulých letech, přesněji na rok 2002, v tomto roce bylo zpětně odebráno 25% pneumatik. Oproti úrovni roku 2009 bylo odebráno formou zpětného odběru o 55% pneumatik méně

29 [%] Graf 12 Zpětný odběr pneumatik v ČR v letech [9]

30 4 CÍL Cílem této práce je provést výzkum možností využití odpadů z komunální sféry se zaměřením na odpadní pneumatiky. Existuje řada způsobů nakládání s tímto druhem odpadu. Analýza zabývající se situací v oblasti produkce tohoto druhu odpadu a statistikou způsobů nakládání s odpadními pneumatikami jak v ČR, tak v rámci členských států EU a ve světě (USA, Japonsko), je popsána v literární části této práce. Na tuto část navazuje praktická část práce. Mezi primární cíle práce patří: A. Zjistit a zhodnotit posouzení dopadů u způsobu využití pneumatiky jako paliva a u způsobu drcení pneumatik. B. Výsledky posuzovaných procesů vzájemně porovnat. C. Navrhnout opatření, která zjištěné negativní vlivy sníží, a tak přispět ke zlepšení stavu životního prostředí. Aby bylo možné splnit vytyčené primární cíle, bylo nutné realizovat níže uvedené cíle sekundární: 1) Pro potřeby analytické části práce najít vhodné partnery (cementárnu využívající pneumatiky jako alternativní palivo, firmu zabývající se drcením pneumatik), kteří budou ochotni poskytnout vstupní data, informace a součinnost při zpracování. 2) Vhodně zvolit předmět analýzy a funkční jednotku tak, aby analýza poskytla dostatečně objektivní a přesné výsledky. 3) Provést analýzu negativních vlivů na životní prostředí způsobených posuzovanými způsoby, jak pro využití jako palivo, tak i pro drcení pneumatik. 4) Na základě dosažených výsledků určit technologii, která má nižší dopady na životní prostředí

31 5 MATERIÁL A METODIKA Hlavními partnery, kteří se na tomto výzkumu podíleli, byli firma Českomoravský cement, a.s. - závod Mokrá nástupnická společnost a firma ODES s.r.o.. Způsoby nakládání s odpadními pneumatikami či pneumatikami na konci životnosti (ELT) působí různými vlivy na životní prostředí. Každý tento způsob nakládání má svá specifika, proto je nutné u jednotlivých způsobů nakládání s tímto odpadem zohlednit vliv na životní prostředí. V současné době se na trhu s tímto typem odpadu v ČR jednoznačně nejvíce prosazuje energetické využití v cementářských rotačních pecích (72%) a na druhém místě materiálové využití (14,5%). [36] Výzkum se zaměřil na využití pneumatiky jako paliva v cementářských pecích a na drcení pneumatik. Tento výzkum je také zajímavý z toho důvodu, že hlavní metodou využitou ke zhodnocení těchto dvou způsobů je použita metoda LCA, tj. srovnání různých aspektů. Tyto aspekty budou vytyčeny později K vyřešení stanovených úkolů a k dosažení vytyčených cílů byla využita v průběhu vypracování této práce řada metod. Metody byly aplikovány samostatně, ale ve většině případů využity ve vzájemné souvislosti a podmíněnosti. Metody využité při zpracování práce: Metoda komparativní, která představuje proces srovnávání. Tato metoda byla využita pro srovnávání jednotlivých způsobů nakládání s odpadními pneumatikami, ale současně i s metodou aproximace byla využita zejména v závěrečné části práce, kde byl srovnán negativní dopad na životní prostředí u předmětu analýzy. Metoda analyticko syntetická, která byla využita prakticky v celém rozsahu této práce. Zejména při realizaci analýzy vstupů a výstupů daných procesů, kvalifikaci, charakterizaci a hodnocení vlivů na životní prostředí. Metody indukce a dedukce, které byly zejména využity při interpretaci výsledků a formulaci obecně platných závěrů. Metoda kvalifikovaného odhadu. Tato metoda byla uplatněna při zjišťování dat potřebných k vyhodnocení negativních vlivů na životní prostředí. Základem pro naplnění primárních cílů této práce se stala metodika LCA pro hodnocení environmentálních dopadů zvoleného způsobu nakládání. V rámci uvedené metodiky bylo nutné zkoumané technologie (využití pneumatiky jako paliva

32 v cementářských pecích a drcení pneumatik) posuzovat podle vzniklého souboru kritérií (tj. zjištěných negativních dopadů na životní prostředí). K tomu byla použita metoda vícekriteriální hodnocení variant (dále jen VHV). Obecný postup využití VHV spočívá v následujícím algoritmu. Úloha VHV je charakterizována tzv. kriteriální maticí, kde sloupce odpovídají kritériím Aj, kde j = 1, 2,..., k a řádky hodnoceným variantám Xi, kde i = 1, 2,..., n. Prvky matice vyjadřují ohodnocení i-té varianty podle j-tého kritéria. Následně je nutno stanovit ideální a bazální variantu. Ideální variantou se rozumí hypotetická nebo reálná varianta, která dosahuje ve všech kritériích nejlepší možné hodnoty. Obdobně bazální variantou je ta varianta, která má všechny hodnoty kritérií na nejnižší úrovni. Dalším krokem je sjednocení zadaných kritérií. Jsou-li některá kritéria zadána jako maximalizační a některá jako minimalizační, musí dojít k jejich převodu na kritéria maximalizační. Jelikož jsou hodnoty vícekriteriální matice vyjádřeny v různých jednotkách, je dále nutno tyto hodnoty normalizovat podle vztahu rij = (y ij Dj)/(Hj Dj), kde Dj představuje nejnižší hodnotu j-tého kritéria a Hj představuje nejvyšší hodnotu j-tého kritéria. Existuje několik metod řešení úloh VHV (např. metoda grafická, metoda váženého součtu či metoda minimální vzdálenosti od ideální varianty). Pro potřeby této práce byla zvolena metoda váženého součtu, která vyžaduje určení vah jednotlivých kritérií. Protože vektor vah má značný vliv na výsledné uspořádání variant, je jeho určení velmi důležité. Existují tedy metody odhadu vah, které umožňují na základě subjektivních informací řešitele úlohy váhy určit. V zájmu objektivity určení vah byly použity informace zainteresovaných osob na řešeném problému. K určení vah byla zvolena tzv. bodovací metoda. Zainteresované osoby stanovily pro každé kritérium bodové ohodnocení ve stupnici 0 až 5. Čím je kritérium pro ně důležitější, tím je ohodnocení vyšší. Následně byly vypočítány váhy kritérií podle jednotlivých zúčastněných osob. Celková váha každého kritéria byla určena jako průměr těchto hodnot. U metody váženého součtu je jako optimální varianta vybrána ta, která maximalizuje součet součinů vah a odpovídajících hodnot kritérií v případě, že jsou všechna kritéria zadána jako maximalizační nebo na ně převedena. Pokud jsou však všechna kritéria minimalizační, je optimální variantou ta, která minimalizuje součet součinů vah a odpovídajících hodnot kritérií. [18]

33 5.1 Metodika LCA Definice metody LCA je uvedena v ČSN EN ISO a zní: LCA je shromažďování a vyhodnocování vstupů, výstupů a možných dopadů na životní prostředí výrobkového systému během jeho celého životního cyklu. (Pod pojmem životní cyklus se rozumí všechna stádia života výrobku, tj. získávání surovin potřebných k výrobě výrobku, vlastní výroba výrobku, jeho distribuce a použití a také způsob zneškodňování výrobku po jeho použití). Podstata metody LCA je založena na té skutečnosti, že stav životního prostředí je ovlivňován charakterem a množstvím látek, jež jsou do životního prostředí vnášeny a z něj odebírány. Tím pádem lze na základě předpokládaného mechanismu reakcí, které zjištěné odběry a vnášení látek (tzv. elementární toky) v životním prostředí vyvolají, lze teoreticky určit celkové vlivy posuzovaných systémů na životní prostředí. [27] Základní myšlenka metody LCA (dále jen LCA) tj., posoudit produkt, činnost nebo nějaký systém od jeho vzniku až po jeho zánik z hlediska dopadu na ŽP, respektive i z jiného hlediska (dopad na zdraví člověka, na bezpečnost, na vznik rizika) je v praxi velmi užitečná. Dovoluje vybrat mezi alternativními výrobky ten výrobek, jehož životní cyklus bude nejméně poškozovat ŽP, popřípadě vhodně zkombinovat jednotlivé fáze životního cyklu. [14] LCA je analytická metoda hodnocení možných environmentálních dopadů spjatých s životním cyklem určitého výrobku, služby, technologie, obecně produktu. Studie LCA sestává ze čtyř základních fází: 1) Definice cílů a rozsahu 2) Inventarizace 3) Hodnocení dopadů 4) Interpretace Vzájemný vztah těchto fází je znázorněn na Obr. 4. Obousměrné šipky mají znázornit iterační podstatu přístupu sestavování LCA. Pojem iterační zdůrazňuje, že poznatky z jedené fáze mohou ovlivnit východiska fáze předcházející, kterou je třeba následně přehodnotit a pokračovat opět k fázi následující. [11]