Perspektivy využití škváry jako produktu termického zpracování odpadu Bakalářská práce

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav zemědělské, potravinářské a enviromentální techniky Perspektivy využití škváry jako produktu termického zpracování odpadu Bakalářská práce Vedoucí práce: doc. Ing. Rudolf Rybář, CSc. Vypracoval: Marie Kadeřávková Brno 2012

2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Perspektivy využití škváry jako produktu termického zpracování odpadu vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Brno, dne.. Podpis

4 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych tímto poděkovala panu doc. Ing. Rudolfu Rybáři, CSc. za odborné vedení a paní RNDr. Janě Suzové za cenné rady, které mi během zpracování této bakalářské práce vždy ochotně poskytovala. Touto cestou také děkuji všem mým blízkým za podporu při studiu.

5 ABSTRAKT Tato bakalářská práce na téma perspektivy využití škváry jako produktu termického zpracování odpadu obsahuje souhrn fakt, která popisují využití škváry jako výrobku. Práce se také zaměřuje na historii brněnské spalovny, její rekonstrukci, která přinesla rozdílnost složení škváry od předchozího složení. Autor zde popisuje výzkumný projekt Eureka ASHREC jehož cílem bylo zlepšení kvality škváry, snížení obsahu nedopalu a mimo jiné prodloužení životnosti kotlů v brněnské spalovně. Je zde také popsán proces udělení osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností, na základě kterého byla škvára zařazena do kategorie ostatní odpad a v neposlední řadě průběh registrace látek a směsí podle evropského nařízení REACH, které je nezbytnou součástí nakládáním se škvárou jako s výrobkem a ne jako s odpadem. Posledním krokem k získání certifikátu výrobku je český legislativní postup. Klíčová slova: odpad, komunální odpad, termické zpracování odpadu, škvára, nařízení REACH ABSTRACT Subject of this bachelor thesis is focused on perspective of bottom-ash usage as a product of waste incineration. It contains sum of facts about usage of bottom-ash as a product. Thesis also mentions history of waste incinerator in Brno and its reconstruction which brought changes into chemical constitution of bottom-ash. It describes research project Eureka ASHREC with the goal to increase quality of bottom-ash, lower nonburned content and prolong life span of furnaces in the waste incinerator. It also describes certification of dangerous components exclusion based on which the bottomash was categorized as other waste. Author outlines registration process of chemical substances and mixtures according to European regulation REACH, which is fundamental part of bottom-ash treatment as a product and not as a waste. Czech legislation process is the final part of product certification. Keywords: waste, communal waste, waste incineration, bottom-ash, regulation REACH

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍL HISTORIE TERMICKÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ Historie brněnské spalovny SAKO Brno, a.s METODY TERMICKÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADU Pyrolýza Zplyňování Spalování Popis cesty odpadů a procesu spalování ve spalovně komunálních odpadů SAKO Brno, a.s RIZIKA PROCESU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ S NÁVAZNOSTÍ NA LEGISLATIVU Výsledky projektu Sledování parametrů škváry Rekonstrukce SAKO Brno, a.s Přípravná fáze Průběh rekonstrukce ZAŘAZENÍ ŠKVÁRY DO KATEGORIE OSTATNÍ ODPAD NA ZÁKLADĚ VYLOUČENÍ NEBEZPEČNÝCH VLASTNOSTÍ Osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností Podklady Podklady pověřené osoby Popis zařízení, při jehož provozu odpad vzniká Zařízení pro energetické využití směsného komunálního odpadu je zařazeno jako Sledované a známé vlastnosti odpadu Postup při odběru vzorků škváry pro kontrolu vyloučení možných nebezpečných vlastností... 33

7 6.1.6 Hodnocení jednotlivých nebezpečných vlastností odpadů Nebezpečná vlastnost H1 Výbušnost Nebezpečná vlastnost H2 Oxidační schopnost Nebezpečná vlastnost H3- A Vysoká hořlavost Nebezpečná vlastnost H3-B Hořlavost Nebezpečná vlastnost H4 Dráždivost, H5 Škodlivost zdraví, H6 Toxicita, H7 Karcinogenita, H8 Žíravost, H9 Infekčnost, H10 Teratogenita, H11 Mutagenita Nebezpečná vlastnost H12 Schopnost uvolňovat vysoce toxické plyny ve styku s vodou, vzduchem nebo kyselinami Nebezpečná vlastnost H13 Schopnost uvolňovat nebezpečné látky do životního prostředí při nebo po jejich odstranění Nebezpečná vlastnost H14 Ekotoxicita Podmínky platnosti osvědčení NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY (ES) Č. 1907/2006 Z O REGISTRACI, HODNOCENÍ, POVOLOVÁNÍ A OMEZOVÁNÍ CHEMICKÝCH LÁTEK Shromažďování informací a jejich hodnocení Určení nebezpečnosti Posouzení nebezpečnosti pro lidské zdraví Posouzení nebezpečnosti fyzikálně-chemických vlastností pro lidské zdraví Posouzení nebezpečnosti pro životní prostředí Posouzení perzistentních, bioakumulativních a toxických (PBT) a vysoce perzistentních a vysoce bioakumulativních (vpvb) látek Klasifikace a označení Hodnocení expozice Vytváření různých scénářů expozice (SE) Odhad expozice... 48

8 Odhad emisí Hodnocení chemického cyklu a drah Odhad stupňů expozice ODPADY, JAKO DRUHOTNÉ SUROVINY VE STAVEBNICTVÍ ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 54

9 1 ÚVOD Termickým zpracováním odpadu dochází k redukci objemu odpadu na cca 10%, což přibližně odpovídá snížení jeho hmotnosti na 20% až 40 % původní. I tak, při obrovských objemech vyprodukovaného odpadu, zejména v sídelních aglomeracích, způsobuje obtíže i s jeho redukovaným objemem (pevným zbytkem po spálení) nakládat. Je proto snahou alespoň část tuhých zbytků, ve formě škváry, racionálně využít v odvětvích průmyslu, které nakládají s velkými objemy hmot, jako je stavebnictví, zemní úpravy terénu, krycí vrstvy skládek a podobně. Nesourodost produkovaných odpadů a jejich proměnlivé složení vzbuzuje obavy, jaké vlstnosti a jaký vliv na životní prostředí a obyvatelstvo mohou mít zbytky po jeho termické redukci. Tato práce poskytuje informace o historických přístupech k nakládání s odpady o vývoji technických prostředků, ale zejména o legislativním vývoji tak, jak se vyvíjely nové poznatky a znalosti v tomto oboru. Vědeckotechnický pokrok rozšiřuje znalosti o systému nakládání s odpady a poskytuje nové informace o nových možnostech a způsobech jeho termického zpracování, jak je dále naznačeno. 9

10 2 CÍL Cílem této bakalářské práce je rozvinout pohled na termické zpracování odpadu a to především na jeho tuhý zbytek - škváru. V dnešní době již škvára není považována za nebezpečný odpad, ale jsou zde perspektivy, které by ji mohly v dnešní moderní době zařadit jako výrobek určený pro stavebnictví. Z pohledu evropské legislativy se jedná o registraci látek a směsí podle nařízení Evropského parlamentu a rady (ES) č. 1907/2006, o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek, o zřízení Evropské agentury pro chemické látky a z pohledu české legislativy se jedná o získání výrobkového certifikátu. 10

11 3 HISTORIE TERMICKÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ Výstavba energetických zdrojů se z obecného hlediska provádí ze tří základních důvodů. Dva důvody provází celou historii lidstva termické využití látek jako zdroj tepla a způsob likvidace vyprodukovaných organických látek ze zemědělské činnosti. Období vědeckotechnické revoluce, zejména v období 19. století dalo vzniknout třetímu způsobu využití energetických zdrojů, zdrojů elektrické energie. Specializace zejména na začátku dvacátého století vedla k tomu, že výstavba energetických zdrojů byla soustředěna v drtivé převaze na výrobu elektrické energie. V 70. tých letech došlo ke kvalitativní změně využití energetického paliva. Místo klasického energetického palivauhlí, se začalo užívat jaderného paliva, později ušlechtilého paliva plynu, zejména ve špičkových energetických zdrojích s kombinací výroby elektrické energie a tepla - kogeneračních jednotkách. Teprve v 80. letech se výzkum a vývoj začal orientovat i na využití energetických zdrojů za účelem likvidace zejména komunálního odpadu. Lokální zdroje zajišťující likvidaci například lékařského materiálu v nemocnicích a podobně byly sice k dispozici, nikdo však podrobně nezkoumal následky na životním prostředí. Energetické zdroje, které jsou předmětem našeho zájmu, využívající termický rozklad látek, jejichž zdrojem je komunální odpad, jsou producenty odpadu po spalovacím procesu, ve formě pevné hrubé frakce-škváry na roštu kotle, jemné frakcepopílku mechanicky odloučeného ze spalin a plynné frakce, tvořené zejména sloučeninami organického i anorganického původu. V technologických procesech se při čištění spalin využívá rovněž mokré cesty k jejich propírce a technologické vody k chlazení škváry, po jejím výstupu z roštu kotle. Spalovací proces za současných technologických postupů, produkuje všechny skupenské podoby odpadu pevný, kapalný a plynný. Důvodem spalování komunálního odpadu je jeho objemová redukce zejména v prostředí velkých městských aglomerací. 11

12 názor - nejvýhodnější spalování - redukce odpadu na cca 10% původního objemu názor - nejekologičtější deponovat odpad na skládky - spalovny zatěžují ŽP (těžba plynu, ekonomicky výhodnější-lacinější) názor - spojení 1 a 2 nejdříve třídění, druhotné suroviny využít, nepoužitelný odpad spálit, zbytky po spálení buď využít jako surovinu (škvára), nebo deponovat na skládky jako nevyužitelný odpad (popílek, toxické frakce). Kromě těchto komerčně zajímavých výstupů má provoz spaloven i sociální a hygienický rozměr, neboť bezpochyby podporuje zkvalitnění života velkých městských aglomerací, které jsou zároveň největšími původci znečištění životního prostředí komunálním odpadem. Technické aspekty provedení spaloven a nároky na jejich umístění poblíž velkých měst kladou vysoké nároky na řízení kvality spalovacího procesu s cílem minimalizace obsahu životu nebezpečných plynů, které mohou vznikat při spalování některých druhů odpadů. Teplo vyrobené spalováním odpadu je po přeměně na páru využito k pohonu parních generátorů, které vyrobenou elektrickou energií kladně přispívají k energetické bilanci měst, která se k výstavbě a provozování spalovny rozhodly. Finálním přínosem je rovněž 90% redukce objemu odpadů a jejich přeměna v suroviny pro další recyklaci, čímž se snižují nároky na kapacitu skládek pro konečné uskladnění dále nezpracovatelného odpadu. Současné konstrukce spaloven, moderní aplikované technologie a existující inženýrské know how společnosti jsou bezesporu jedinečným řešením pro zajištění kombinovaného odpadového i energetického hospodářství velkých měst. Ta se na jedné straně zbaví obrovského objemu komunálního odpadu, neboli redukuje objem komunálního odpadu na jeho pouhou desetinu, využije tepelné energie odpadu k výrobě tepla pro centrální zásobování tepla přilehlé aglomerace a elektrické energie. Po separaci zbývajících 10% odpadu, který zůstává po jeho termickém zpracování, se využívá zčásti jako druhotné suroviny, zčásti jako nový produkt, zejména pro využití ve stavebnictví, zčásti se stává plnidlem pro skládkovou sanační hmotu. Až potud se jeví systém termické redukce odpadu většinou jako jediná technická cesta likvidace komunálního odpadu. Není však tato cesta cestou zjednodušeným 12

13 řešením složitého společenského problému ve smyslu ochrany životního prostředí, ekonomiky systému, zdravotně společenských důsledků a podobně? Užití ohně, jako zdroje tepla a současně prostředku pro likvidaci přebytku hmoty je z historicko - sociologického hlediska zažitý proces, zatímco ostatní způsoby likvidace přebytečné hmoty se nezdají být tak přístupné společenskému chápání. To je především důvod obtížnosti v historiky krátké době vytvořit ve společnosti změnu společenského chování a k systému třídění komunálního odpadu občany přesvědčit. Uplyne zřejmě ještě dost času, než dojde k optimalizaci přístupů k likvidaci komunálního odpadu ve většině zainteresovaného spektra společnosti, ke společenskému a ekonomickému sjednocení zájmů státních orgánů, společenských organizací, podnikatelské sféry i občanů příslušného státu. Důvodem by k tomu měly být výsledky vědeckotechnického zkoumání celého procesu nakládání s odpady, od potenciální možnosti jejich vzniku, po jejich faktickou sanaci, bez negativních důsledků na živočišnou i rostlinnou populaci. Předmětem takovéhoto zkoumání musí být i úvahy o kvalitativních změnách likvidace komunálního odpadu. Zda termická likvidace je ten nejlepší způsob a jaké procesy probíhají během termického procesu. Jaké procesy probíhají za redukce hmotnosti odpadu, zda ze 100% hmotnosti odpadu na jeho 10% úroveň po procesu, se ve stejném poměru nekoncentrují škodlivé 1átky do jednotlivých frakcí odpadu v nové a jaké formě. Jistě lze snadněji posoudit na základě empirických zkušeností termickou redukci hmoty na 10% její původní, než stanovit z chemickotechnologického procesu této redukce obsah chemických látek v objemových množstvích, při respektování Lavoisierova zákona o zachování hmotnosti. Problém zřejmě je v tom, že i za současné úrovně chemickotechnologických postupů, lze jen obtížně stanovovat takovýto složitý a variabilní mechanismus v laboratorních, natož provozních podmínkách. Posuzování procesu z celospolečenského hlediska je rovněž důležitý aspekt, který ukáže, zda vkládané investice do jednotlivých způsobů likvidace komunálního odpadu jsou dostatečně efektivní, než způsoby jiné. 13

14 V zásadě se jedná o posouzení známých systémů likvidace odpadů: omezení tvorby odpadu (minimalizace) materiálové využití energetické využití ukládání na skládky 3.1 Historie brněnské spalovny SAKO Brno, a.s. Brněnská spalovna (tehdy od slova smetí nazývaná Smetárna) byla uvedena do provozu v srpnu roku Jednalo se o jednu z prvních moderních spaloven v Evropě a zároveň o první spalovnu Rakouska Uherska. Smetárna měla spalovací pec rozdělenou do sedmi spalovacích komor. Jednalo se o systém vyvynutý firmou Alfons Custodis z Vídně. Tento systém se již využíval ve spalovnách v Německu. Odpad byl drcen mezi dvěma válci, odtud putoval do zásobníku, ze kterého ho pracovníci spalovny přemísťovali lopatami na podavač, který zásoboval jednotlivé spalovací komory. Samotný spalovací proces trval 45 minut. Uvolněné teplo už tehdy bylo využíváno k výrobě elektrické energie. Spalovací komory byly totiž propojené s parním kotlem a vyrobená pára roztáčela Parsonovu turbínu s turbogenerátorem, který vyráběl střídavý proud. Škvára se dostávala z pecí za pomocí tyčí, odvážela se do chladící věže a schladlá škvára se drtila, prosívala a prodávala jako stavební materiál. Spalovna sloužila Brnu až do roku 1941, kdy byl její provoz ukončen. Smetárna pak byla úplně zničena při spojeneckém bombardování v dubnu roku 1945 společně s nedalekou plynárnou. Důvody pro stavbu nové spalovny byly známé již tehdy: nevhodnost ukládání odpadů na volných skládkách, hygienizace odpadu a také možnost energetického využití pro vytápění. Cesta k nové spalovně trvala dlouhých 40 let, než bylo v roce 1984 k projektu přistoupeno a vydáno stavební povolení. Spalovna komunálního odpadu v Brně Židenicích byla uvedena do zkušebního provozu v roce Převážnou část 14

15 technologie dodala ČKD Dukla Praha a generálním dodavatelem stavební části byly Průmyslové stavby Brno. Kotelna byla osazena třemi třítahovými membránovými jednobubnovými kotli s přirozenou cirkulací. Rošt byl válcový a pod každý válec byl samostatný regulovaný přívod vzduchu. Primární vzduch pro spalovací proces byl nasáván ze zásobníku odpadů, byl předehříván a přiváděn do ohniště. Tímto způsobem byl také udržován trvale nízky podlak a zároveň nedocházelo k šíření zápachu v okolí spalovny. Škvára vypadávala do vodního uzávěru kotle, kde došlo k jejímu uhašení, ochlazení a zvlhčení. Odtud byla mokrým vynašečem dopravována do zásobníku škváry a odtud mostovým jeřábem překládána do násypky třídící linky a dále pokračovala pásovým dopravníkem na elektromagnetický separátor, kde se odloučily feromagnetické kovy. Dále byla soustavou dopravníků dopravována na korby automobilů a odvážena na skládky. Tepelná energie uvolněná spalováním odpadů byla využita pro výrobu páry, která se využívala k technologickým účelům a dále byla dodávána do systému centrálního zásobování teplem ve městě Brně. Později byla vybudována protitlaká turbína na redukovanou páru, která sloužila k pokrytí 20% vlastní spotřeby. Při uvedení spalovny do provozu byla spalovna vybavena pouze prvním stupněm čištění spalin, který spočíval v odloučení tuhých látek ze spalin na elektrostatických odlučovačích. V roce 1994 byly pod elektrofiltry umístěny přefukovače, ze kteých byl pomocí stlačeného vzduchu popílek dopravován na sekci solidifikace. V květnu 1994 byl dobudován druhý stupeň čištění spalin založený na polosuché vápenné metodě, která je využívána i nadále po rekonstrukci spalovny. Vyčištěné spaliny putovaly za pomocí kouřových ventilátorů kouřovodem přímo do komína. V roce 2004 byl dobudován pátý stupeň čištění spalin na snížení oxidu dusíku za pomocí selektivní nekatolycké redukce. Nové standardy a technické požadavky na energetické využití odpadu společně s nestabilní situací ze stran odběru tepelné energie pak vedly k rozhodnutí o přestavbě a modernizaci spalovny v rámci projektu Odpadové hospodářství Brno. 15

16 4 METODY TERMICKÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADU 4.1 Pyrolýza V poslední době se začíná využívat spolu se spalovaním a zplyňováním další metoda termochemické konverze Pyrolýza. Metoda je podmíněna spalováním organických materiálů za nepřístupu médií obsahujících kyslík. Tento materiál je zahříván nad mez termické stability organických sloučenin, které se tímto štěpí až na nízkomolekulární, což vede k jejich rozpadu na těkavé produkty a koks. Odpadním materiálem vhodným k energetickému využití pyrolýzní metodou jsou plasty, brusné kaly, biomasa, uhlí, kaly z čistíren odpadních vod a další. Z těchto vstupních materiálů pak vznikají z pravidla tři hlavní produkty: karbonizační pevný zbytek, kapalný kondenzát, pyrolýzní plyn. Tyto výstupní produkty lze využít jako opětovnou vstupní surovinu k dalšímu zpracování, ale především k výrobě tepelné a elektrické energie. Pyrolýza zahrnuje velmi širokou škálu teplot ( o C), využívaných v jednotlivých technologiích. V posledních letech se pohled na enrgetické a materiálové využití pyrolýzních produktů podstatně mění. Přeměnou biomasy ve formě dřeva a jiných odpadních materiálů na produkty vyšší energetické úrovně jako jsou plyny a kapaliny je jeden z nejnovějších procesů této skupiny technologií. Jedná se o metodu rychlé pyrolýzy, kde správný průběh pyrolýzního procesu je dán extrémně rychlým přívodem tepla do suroviny, udržováním potřebné teploty, krátkou dobou pobytu par v reakční zóně a co nejrychlejším ochlazením vzniklého produktu. Primárním produktem spalování biomasy při nižších teplotách je bioolej, který je možno dále upravovat na motorové či jiné biopalivo. Při vyšších teplotách více než 800 o C umožňuje vysokou produkci plynů (80 % hm.). 16

17 Obecné dělení dle dosahovaných technologických teplot: nízkoteplotní (< 500 C), středněteplotní ( C), vysokoteplotní (> 800 C). V závislosti na dosažené teplotě, lze při pyrolytickém procesu pozorovat řadu dějů, které lze rozdělit do 3 teplotních intervalů: Endotermní proces Oblast teplot do 200 C, kdy dochází k sušení a tvorbě vodní páry fyzikálním odštěpením vody. Suchá destilace Oblast teplot 200 až 500 C dochází k odštěpení bočních řetězců z vysokomolekulárních organických látek a přeměna makromolekulárních struktur na plynné a kapalné organické produkty a pevný uhlík. Tvorba plynu V oblasti teplot 500 až 1200 C dochází ke štěpení produktů vzniklých suchou destilací. Přitom jak z pevného uhlíku, tak i z kapalných organických látek vznikají stabilní plyny, jako je H 2 S, CO, CO 2 a CH 4. 17

18 Pyrolýzní zařízení PYROMATIC Zdroj: Zplyňování Přeměnou uhlíkatých materiálů, obsažených v palivu, za teplot vyšších než 800 o C a za přívodu podstechiometrického množství vzduchu, přiváděného do tohoto procesu, dochází k jejich rozkladu na hořlavé plynné látky, dochází tedy ke zplyňování. V následujících technologických procesech, například výroby tepla nebo páry pro pohony energetickcýh zařízení, se plynné látky využijí jako palivo. Proces zplyňování je endotermický proces, který se řídí běžnými chemickými schematy. Výhodou procesu zplyňování za vysokých teplot je absence tvorby toxických látek, jako jsou furany, dioxiny a polycyklické aromatické uhlovodíky. Redukční prostředí zabraňuje vzniku oxidů dusíku. Problémem zůstávají technická řešení velkokapacitních zařízení, která se jeví jako perspektivní. Zařízení jsou ve stadiu ověřování a nejsou s nimi dosud dostatečné praktické zkušenosti k tomu, aby mohly být komerčně nasazeny. 4.3 Spalování Spalování je exotermický proces oxidace. Chemický potenciál ve spalovaném palivu 18

19 se uvolňuje a přeměňuje se na energii tepelnou. Tento proces je využíván v řadě termických zařízení na zpracování odpadů Popis cesty odpadů a procesu spalování ve spalovně komunálních odpadů SAKO Brno, a.s. Odpady přivážené do zařízení nákladními automobily jsou kontrolovány rámovým průjezdým radiačně monitorovacím systémem. Systém automaticky odhalí přítomnost zdrojů ionizujícího záření, které by mohly být součástí dovážených odpadů. Při příjmu odpadu se odpad dále fyzicky nekontroluje a neprovádí se jeho případné třídění, protože se jedná o odpad se zvýšeným rizikem infekčnosti, pouze při vykládce je odapd vizuálně kontrolován zaměstnanci spalovny. Odpad je ukládán do podúrovňového zásobníku odpadu (bunkru). Je to železobetonová stavba, kde lze uložit až 5000 tun směsného komunálního odpadu. Toto množství při maximálním výkonu kotlů (16 t/h) je zásobou na 7 dní při souběžném provozu obou kotlů. V zásobníku je udržován trvale mírný podtlak z důvodu odsávání vzdušniny, která je využívána ve spalovacím procesu jako primární vzduch. Zároveň je tak zabráněno šíření zápachu a prachu do okolí spalovny. Polypovým drapákem je odpad homogenizován a dávkován do násypek kotlů. Výhřevnost odpadu je předpokládána 8-13 MJ/kg. Spalování probíhá v prostoru kotle s vratisuvným (reverzním) roštem. Kotel je navzřen tak, aby doba zdržení spalin ve spalovací komoře byla dostatečně dlouhá. Je nezbitné zajistit dokonalé vyhoření spalitelných složek odpadů při současné produkci nízkých emisí CO a NOx. Minimální doba zdržení spalin ve spalovacím prostoru jsou 2 vteřiny při 850 o C. Pak je zajištěna dokonalá oxidace biogenních prvků dusíku, uhlíku, vodíku i síry. Toho je docíleno především pohybem roštnic proti sklonu roštu a pohybu odpadů. Při tomto oxidačním procesu dochází k exotermické reakci za současného uvolnění maximálního množství tepelné energie. Tato energie je předávána varnému systému kotle, jež vyrábí páru. Pára se využívá k výrobě elektrické energie v parní odběrové kondenzační turbíně. Odtud pára putuje do centrálního zdroje zásobování teplem, k vytápění obslužných prostor spalovny, k udržování vakua v kondenzátoru, k ohřevu užitkové vody a k předehřevu primárního spalovacího vzduchu. Nevyužitá pára z turbíny je vedena do vzduchem chlazeného kondenzátoru, kde kondenzuje na vodu a je opět využita 19

20 v procesu výroby páry. Napájecí voda pro kotle je tvořena: kondenzátem ze sítě CZT centrální zásobování teplem čistým kondenzátem ze vzduchem chlazeného kondenzátoru vodou z chemické úpravny vody, kde se využívá především pitná voda z veřejné vodovodní sítě voda z hydrogeologických vrtů, které se nacházejí v areálu spalovny Odpadní vody z chemické úpravny vody se neutralizují a shromažďují v retenční nádrži. Tato voda z retenční nádrže se dále využívá v procesu chlazení škváry. Škvára je dopravována z mokrého vynašeče pásovými dopravníky do betonového, podúrovňového zásobníku a odtud se překládá mostovým jeřábem do násypky třídící linky. Škvára postupuje přes bubnový třídič, dále přes feromagnetický separátor. Z podsítné části je separováno železo pomocí separátoru železa a neželezné kovy pomocí separátoru, založeného na principu indukčních proudů. Takto vyseparované železo a hliník, jsou odváženy jako druhotné suroviny k dalšímu zpracování. Různé frakce škváry s obsahem vody asi 20% jsou využívány především pro technické zabezpečení skládek nebo se ukládají jako odpad na skládky určené pro tuto skupinu odpadů. Pro odvod spalin do atmosféry slouží komín s výškou 125 metrů se třemi samostatnými komínovými vložkami. Na výstupu z kotle mají kouřové plyny teplotu 195 o C a jsou přiváděny do horní části absorbéru. Tento systém čištění spalin je založen na polosuché vápenné metodě CNIM-LAB, která spočívá v nástřiku jemně rozprášené vápenné suspenze do proudu spalin o teplotě 195 o C. Důsledkem je řada chemických reakcí probíhajících za postupného odpaření vody mezi souproudem plynných horkých kyselých složek spalin a alkalickým sorbentem, kterým je aerosol vápenného mléka. Vzniká tak jemný prášek, který je odseparován na tkaninových filtrech. Před absorbéry do kouřovodu každé linky je tlakově vháněno aktivní uhlí, na jehož povrch se vážou těžké kovy a dioxiny, které nebyly předchozími reakcemi odstraněny. V případě, kdy je potřeba zachytit zvýšené koncentrace kyselých složek ze spalin, lze spustit i suchou metodu čištění spalin. Suchý vápenný hydrát se přivádí do kouřovodu před tkaninový 20

21 filtr a tak se zvyšuje účinnost neutralizační reakce. Celý proces čištění spalin je kontrolován automaticky. Spaliny na výstupu mají konstantní teplotu a zbytkový obsah škodlivin, je nižší než přípustné emisní limity. Prachové podíly z procesu čištění spalin obsahují množství solí těžkých kovů. Tyto prachové podíly by mohly být vlivem povětrnostních pomínek unášeny mimo uložiště nebo vlivem kyselých dešťových srážek vyluhovány. Takovým negativním vlivům je zabraňováno solidifikací a odpadní produkt je smýcháván s cementem a vodou. V alkalicky reagujícím prostředí jsou těžké kovy nerozpustné a tak jsou veškeré škodliviny pěvně mechanicky i chemicky vázány a nedochází k jejich vyluhování do místa uložiště. Aby se zaručilo úplné spálení odpadu, je stanoveno směrnicí 2000/76/ES, zdržení kouřových plynů po dobu 2 vteřin při 850 o C. Pokud spalujeme nebezpečný odpad s obsahem halogenovaných organických látek, vyjádřených jako chlor, s obsahem vyšším než 1% musí plyny setrvat 2 vteřiny při 1100 o C. Obsah dioxinů jako jedna z nejdiskutovanějších látek v kouřových plynech na výstupu z komína ve spalovně SAKO Brno, a.s. je téměř zanedbatelný v porovnání znečištění vznikající například v domácích topeništích. Pro představu uvádím největší znečišťovatele ovzduší dioxiny v ČR. 21

22 Zdroj: Český hydrometeorologický ústav Provoz spalovny je řízen z velínu. Pro najíždění ze studeného stavu je nutné kotel nejprve předehřát na 850 o C pomocí hořáků na zemní plyn. Do takto připravené spalovací komory se dávkuje odpad ze vstupní násypky spádovou šachtou a pomocí podávacího zařízení je dávkován na spalovací rošt kotle, kde okamžitě vzplane a k dalšímu procesu hoření již není zapotřebí dodávat přídavné palivo. 22

23 Schéma brněnské spalovny SAKO Brno, a.s. Zdroj: RNDr. Jana Suzová, Odpadové hospodářství Brno 23

24 5 RIZIKA PROCESU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ S NÁVAZNOSTÍ NA LEGISLATIVU V roce 2000 získalo SAKO Brno, a. s., spolu s VUT Brno a SITA Moravia projekt EUREKA ASHREC, jehož cílem bylo popsat spalovací proces a provést jeho úpravy tak, aby došlo k dokonalému prohoření odpadu se snížením nedopalu, čímž se zvýší kvalita škváry a prodlouží doba provozu kotle. Projekt směřoval k tomu, aby se škvára ze spalovny přestala považovat za odpad, ale uvažovalo se o ní jako o výrobku, který je možné nabídnout ve stavebnictví. 5.1 Výsledky projektu Důsledným dodržováním provozních režimů bylo v letech dosaženo lepšího využití energetického potenciálu odpadu a snížení nedopalu ve škváře. Výrazně se zvýšila provozní doba kotlů: z původních přibližně čtrnácti dnů se prodloužila na dnes běžné tři měsíce bez zastruskování. Rovněž byly provedeny rozbory komunálního odpadu z různých svozových oblastí městské aglomerace, které potvrdily rozdílnost ve složení a výhřevnosti odpadů. Z toho vyplynula pro jeřábníky nutnost důkladné homogenizace odpadů v zásobníku odpadů. VUT Brno seřídilo regulaci napájení kotle. Díky tomu se zvýšila spolehlivost regulačních armatur a hlavně se uklidnily tlakové poměry v kotli. Namísto dřívějších rázů, způsobených prudkým otevíráním a zavíráním regulační armatury, má dnes regulace napájení podstatně rovnoměrnější průběh. V roce 2003 byl uskutečněn ještě významný zásah do spalovacího procesu, a to provedení demonstrační zkoušky selektivní nekatalytické redukce oxidů dusíku nástřikem Sataminu (upravené močoviny) do spalovací komory kotle. Autorizovaným měřením bylo prokázáno, že tato metoda je dostatečně účinná na to, aby snížila emise NOx pod hranici nového limitu EU, který je 200 mg/nm 3. Na škvárové lince byly provedeny úpravy pro zvýšení účinnosti magnetických separátorů železa a instalace nového přídavného separátoru. Zatímco v roce 2000 bylo 24

25 vyseparováno z tun škváry 1847 tun železného šrotu, tj. 6,9 %, v roce 2001 bylo díky novým úpravám z tun škváry získáno 2003 tun železa, tj. 7,76 % a konečně v roce 2002 to bylo z tun škváry 2161 tun železa, tj. 8,45 %. Železo zbavené povrchové úpravy z jiných kovů je velmi dobrým artiklem pro hutě a významně zlepšuje ekonomiku provozu. 5.2 Sledování parametrů škváry Pro sledování vlastností škváry se větší frakce rovnou ukládala na skládku, neboť obsahovala velké množství skleněného střepu, nedopalu a kovových zbytků zatavených do velkých kusů škváry, které nešly navzájem oddělit (jedná se přibližně o 25 % objemu škváry). Po odležení a proschnutí škváry na skládce dochází k rozrušení spečených kusů a je možná další separace železa. Vzorky jednotlivých frakcí byly vystaveny vnějším povětrnostním vlivům po dobu 3-6 měsíců, které zajistí následnou imobilizaci amfoterních kovů vlivem postupné neutralizace silně alkalické škváry o ph 10,5-11,5 působením kyselých srážek a karbonizací. Amfoterní kovy jako hliník, zinek, olovo jsou rozpustné jak v silně kyselém, tak i v alkalickém prostředí, avšak při změně ph do oblasti neutrální přechází tyto kovy do nerozpustné formy a nemohou již kontaminovat životní prostředí. Ve sledovaném časovém horizontu došlo i k biodegradaci organických zbytků, které ve škváře zůstaly po spálení. Vzorky jednotlivých frakcí byly podrobeny chemické analýze. Technický a zkušební ústav stavební Praha vydal dne Stavební technické osvědčení č na výrobek škvárová štěrkodrť (SAKO) a Protokol o ověření shody typu výrobku č na výrobek škvárové štěrkodrtě frakcí 0-11 mm a 0-16 mm. Škvára, se kterou bylo po mnoho let nakládáno jako s nebezpečným odpadem, se postupně stává nezanedbatelnou surovinou. Společnosti SITA Moravia a Eko-Hukr ji využívají pro technické zabezpečení svých skládek. Zatím nejdále je firma Ecointeres, která škváru ze spalovny využívá při rekultivaci staré ekologické zátěže - bývalé 25

26 městské skládky komunálního odpadu v Černovicích. Před řešením úkolu ASHREC končila škvára ze spalovny za velké peníze na skládce jako odpad nebezpečný, později jako ostatní, avšak v současné době je perspektiva jejího využití ve stavebnictví. 5.3 Rekonstrukce SAKO Brno, a.s. K nejvýraznějšímu využití škváry došlo po rekonstrukci spalovny v rámci schváleného projektu EU ISPA v letech , na který EU přispěla částkou zhruba 47 mil. euro Přípravná fáze V roce 2001 byla zpracována úvodní základní studie. Na základě této studie byly zpracovány další stupně dokumentace, dle požadavků Evropské komise a z hlediska přípravy samotného projektu. Na konci roku 2002 byla zpracována žádost o podporu z programu ISPA a v roce 2003 Evropská komise zaslala připomínky. Žádost byla opět přepracována a v listopadu 2003 Evropská komise tento projekt schválila. Dalšími nejzásadnějšími povoleními bylo kladné stanovisko z hlediska posuzování vlivů na životní prostředí a územní rozhodnutí. V listopadu 2003 bylo vypsané výběrové řízení na shotovitele projektu OHB a oznámení zadávacích řízení pro správce stavby. V březnu 2004 bylo podepsáno finanční memorandum za účasti zástupců Evropské Unie, Ministerstva financí ČR a statutárních orgánů společnosti SAKO Brno, a.s. V listopadu pak bylo zveřejněno oznámení zadávacích řízení pro správce stavby a pro zhotovitele projektu Odpadové hospodářství Brno. V roce 2005 začali první prohlídky staveniště uchazeči. 8. února došlo k veřejnému otevírání nabídek, bohužel na základě rozhodnutí hodnotící komise a představenstva společnosti SAKO Brno, a.s. bylo zadávací řízení zrušeno. V roce 2006 bylo vypsáno nové výběrové řízení dle nového Zákona o zadávání veřejných zakázek č. 137/2006 Sb. Kvalifikační předpoklady na shotovitele pak splnili 26

27 čtyři subjekty. 24. října 2007 byla za účasti primátora města Brna, Romana Onderky, 1. Náměstkyně primátora Barbory Javorové, zástupců Rady města Brna, členů představenstva a dozorčí rady společnosti SAKO Brno, a.s., podepsána smlouva o dílo s mezinárodním konsorciem CNIM & SIEMENS jehož nabídka byla vyhodnocena jako nejvhodnější Průběh rekonstrukce V roce 2008 byly zahájeny projekční práce na dokumentacích. Dále bylo provedeno přeložení potrubí a elektro tras, vybudování dělící příčky pro oddělení prostoru kotle K1, který byl po dobu rekonstrukce v provozu. Bylo vydáno stavební povolení pro realizaci stavby, zahájení stavby nového objektu turbínové a dotřiďovací haly, začaly stavební úpravy prostoru kotelny, demolice stávajících kotlů K2 a K3 a souvisejících částí technologie. Roku 2009 došlo k dokončení stavebních úprav v prostorách kotelny a škvárové haly. Stavební práce na stavbě turbínové a dotřiďovací haly pokračovaly, dokončena byla technologie vzduchového kondenzátoru umístěného na střeše objektu. Postupně se montovaly jednotlivé části nových kotlů K2 a K3 a dalších technologií. V měsíci září byl odstaven poslední původní kotel K1 a byla zahájena celková odstávka kotelny, aby byly dokončeny stavební úpravy v kotelně. Bylo vydáno stavební povolení pro realizaci kabelové trasy. V závěru roku byly zahájeny individuální zkoušky jednotlivých strojů a zařízení. Roku 2010 byly dokončeny stavební a montážní práce a bylo vydáno povolení pro provedení zkušebního provozu a provedení komplexního vyzkoušení celého díla. V měsíci žáří byl zahájen zkušební provoz. V roce 2011 byly připraveny dokladové části podání žádosti o změnu integrovaného povolení a v červnu byly vydány změny integrovaného povolení, zpracování a odevzdání Závěrečné zprávy projektu. V květnu proběhla závěrečná prohlídka a v červnu byla podána žádost o kolaudaci stavby. Kolaudační souhlas byl stavebním 27

28 úřadem vydán dne ZAŘAZENÍ ŠKVÁRY DO KATEGORIE OSTATNÍ ODPAD NA ZÁKLADĚ VYLOUČENÍ NEBEZPEČNÝCH VLASTNOSTÍ V brněnské spalovně SAKO Brno, a.s. je škvára zařazena do kategorie ostatní odpad již od roku 1998 na základě osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadu č. Os/05/98/VeM. Kvalita tohoto odpadu je sledovaná původcem a pověřenými osobami systematicky od téhož roku. Platnost osvědčení byla ukončena dne , kdy byla spalovna v rekonstrukci a odpad již nebyl produkován. SAKO Brno, a.s. je takového názoru že dosavadní zkušenosti a informace o odpadu, jehož je původcem (odpad Jiný popel a struska neuvedené pod číslem ), nemá žádnou z nebezpečných vlastností, uvedených v Příloze č. 1 a č. 2 k vyhlášce MŽP a MZ č. 376/2001 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadu. Příloha zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech obsahuje Katalog odpadů, který pohlíží na hodnocený odpad jako na odpad ze skupiny 19 (Odpady ze zařízení na zpracování (využívání, odstraňování) odpadu, z čistíren odpadních vod pro čištění těchto vod mimo místo jejich vzniku a z výroby vody pro potřebu lidí a vod pro průmyslové účely), z podskupiny (Odpady ze spalování nebo z pyrolýzy odpadů), který se v katalogu odpadů vyskytuje v tz. zrcadlových položkách, z nichž jeden druh je zařazen do kategorie nebezpečný odpad a zrcadlová položka je zařazena do kategorie ostatní odpad. V žádném právním předpise (vyhlášce, zákonu) nejsou uvedeny pravděpodobné (charakteristické, relativní) nebezpečné vlastnosti hodnoceného druhu odpadu. Přestože je možné se oprávněně domnívat, že odpad popel a struska (škvára) by měl být zařazen podle kategorie v souladu s 6 odst. 1 písm. b) zákona o odpadech bylo na základě dosavadních znalostí o tomto odpadu rozhodnuto podrobit odpad hodnocení v souladu s 7 odst. 1 zákona o odpadech. Na základě tohoto hodnocení je možné plně v souladu s ustanoveními zákona zařadit tento odpad podle kategorie v souladu s jeho skutečnými vlastnostmi podle 6 odst. 4 zákona o odpadech. V současné době je škvára bez další úpravy odstraňována ukládáním na skládky. 28

29 6.1 Osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností Kromě vlastního osvědčení na kterém je uveden: žadatel o vydání osvědčení Pověřená osoba, která osvědčení zpracovala Posuzovaný odpad (název druhu a katalogové číslo) Popis vzniku (původu) odpadu Způsob odběru vzorku odpadu, postup hodnocení a vyloučení jednotlivých nebezpečných vlastností, zhodnocení stability odpadu, doporučení pro další nakládání s odpadem výsledek a zdůvodnění hodnocení jednotlivých nebezpečných vlastností odpadu Doba podmínky platnosti osvědčení Podmínky ověřování vlastností odpadu Závěr hodnocení Přílohy Vidimace součástí dokumentu je také Dokumentační zpráva, která obsahuje: Úvod Podklady Popisnou část: Popis technologie nebo způsobu vzniku odpadu 29

30 Informace o provedených zkouškách Informace o podkladech poskytnutých jiným pověřeným osobám Hodnotící část: Hodnocení jednotlivých nebezpečných vlastností odpadu Shrnutí Podmínky platnosti osvědčení Závěr Přílohovou část dokumentační zprávy Sako i pověřené osoby vycházeli ve svých aktivitách z ustanovení 9 zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů a z vyhlášky MŽP a MZ č. 376/2001 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů, ve znění pozdějších předpisů. 30

31 6.1.1 Podklady Pověřená osoba obdržela od žadatele o vydání Osvědčení o nebezpečných vlastnostech odpadů Žádost o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. Při hodnocení vlastností odpadů vychází pověřené osoby z následujících podkladů předané žadatelem: Osvědčení o nebezpečných vlastnostech odpadů z roku 1998, 2002 a 2005 Technická část projektu rekonstrukce, která je součástí žádosti o změnu Integrovaného povolení pro spalovnu SAKO Brno, a.s. Postup při odběru vzorků škváry pro kontrolu možných nebezpečných vlastností Osvědčení o absolvování kurzu Odběr vzorků odpadů a postup hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Protokoly o odběru vzorku odpadu a zkouškách z trvalé kontroly odpadu. Originály všech protokolů o odběru vzorků a o zkouškách jsou uloženy u původce odpadu. Všechny výsledky zkoušek za rok 2008 jsou uvedeny v příloze č. 2, 3, 4 Hlášení o produkci a nakládání s odpady za rok Provozní řád zařízení schválený rozhodnutím Krajského úřadu Jihomoravského kraje odborem životního prostředí. (Příloha č. 1 Seznam druhů odpadů energeticky využívaných ve spalovně SAKO Brno, a.s.) Rozhodnutí krajského úřadu Jihomoravského kraje, odboru životního prostředí k provozu Zařízení pro materiálovou úpravu a energetické využívání odpadů ve spalovně společnosti SAKO Brno, a.s. Diplomová práce Petra Trávníčka, MZLU AF Biotechnologie a management odpadů, Brno,

32 6.1.2 Podklady pověřené osoby Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů Vyhláška č. 376/2001 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů, ve znění pozdějších předpisů Vyhláška č. 381/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů Vyhláška 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívaní na povrchu terénu, ve znění pozdějších předpisů Osobní průzkum zařízení, míst a objektů, v nichž hodnocený odpad vzniká Roční zprávy o kontrole nebezpečných vlastností odpadu Jiný popel a struska neuvedené pod číslem ( škvára ) (Os/41/05/VeM) pověřenými osobami z 2007, 2008, 2009, 2010, ve kterých jsou uvedena čísla všech protokolů o zkouškách a protokolů o odběru vzorků škváry ke zkouškám. Hodnocení nebezpečných vlastností (H4 dráždivost, H5 škodlivost zdraví, H6 toxicita, H7 karcinogenita, H8 žíravost, H9 infekčnost, H10 teratigenita a H11 mutagenita) odpadu Jiný popel a struska neuvedené pod číslem SAKO Brno, a.s Popis zařízení, při jehož provozu odpad vzniká Zařízení pro energetické využití směsného komunálního odpadu je zařazeno jako Zařízení k využívání odpadů využití odpadu způsobem obdobným jako paliva nebo jiným způsobem k výrobě energie kód R1, podle přílohy č. 3, zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech, Zvláště velké stacionární zdroj znečišťování ovzduší, podle 4 odst. 8 písmeno b) bodu 2 zákona č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší, ve znění pozdějších předpisů. 32

33 6.1.4 Sledované a známé vlastnosti odpadu Škvára jako hodnocený odpad vzniká slinutím popelovin obsažených ve spalovaných odpadech. Je to hmota (věc) pórovité struskovité struktury, jejíž kvalita je po celou dobu provozu spalovny sledována řadou firem již před vydáním prvního osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadů v roce Laboratorní sledování kvality odpadu probíhá v rámci trvalé kotroly v souladu s požadavky osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadu. Pro příklad uvádím výsledky rozborů odpadu za rok 2008, které jsou uvedeny v přílohách 2, 3, 4 k této práci. Odběry vzorků jsou prováděny v souladu s plánem odběrů vzorků, vypracovává se Protokol o odběru vzorků a odběr vzorků provádí způsobilé osoby, které absolvovaly školení pro hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. Rozbory vzorků se provádí v akreditovaných laboratořích pod vedením pověřené osoby. Vzorky určené ke zkouškám se mísí a vytváří se vzorky dekádní, měsíční a půlroční. Do zkoušek byly zahrnuty i bodové vzorky Postup při odběru vzorků škváry pro kontrolu vyloučení možných nebezpečných vlastností 1. Škvára se odebere z proudu škváry každý den v množství 0,5 1 kg, která je dopravována dopravníkem a odvážena na skládky. Vzorky jsou odebrány obsluhou škvárovny. Do provozního deníku je proveden záznam o odběru vzorku, který se odebírá do PE sáčku. Sáček je označený názvem vzorku, datem odběru, jménem a podpisem odebírajícího a uložen v uzamykatelném prostoru pod komínem. 2. Jednotlivé vzorky se sesypou do dekádního dílčího vzorku (deset denních vzorků) 3. Reprezentativní vzorek posuzovaného odpadu se připraví ze sesypaného dílčího vzorku homogenizací a kvartací. Po vydělení 2 vzorků (každého o hmotnosti cca 2 kg), jeden z nich zůstane archivován v SAKO Brno, a.s. po dobu 5 ti let. Vzorek je uzavřený v PE sáčku a je označený názvem vzorku, datem odběru, jménem a podpisem pracovníka, který je odpovědný za přípravu tohoto 33

34 reprezentativního vzorku. Vzorky jsou ukládány v prostoru pod komínem, který je uzamykatelný. O přípravě vzorku je sepsán protokol o přípravě vzorku, podle náležitostí uvedených v příloze č. 5, Vyhlášky 376/2001 Sb. 4. Měsíční vzorek se vytvoří sesypáním, homogenizací a kvartováním dekádních vzorků daného měsíce, uzavřen v PE sáčku a označen názvem vzorku, datem odběru, jménem a podpisem pracovníka, který je odpovědný za přípravu tohoto vzorku. Vzorky jsou ukládány v prostoru pod komínem. O postupu je sepsán protokol o odběru vzorku. 5. Pro vlastní analýzu vlastností škváry ze spalovny SAKO Brno, a.s. je použit půlroční reprezentativní vzorek. Tento vzorek je vytvořen smýcháním zhomogenizovaných měsíčních vzorků, vykvartováním na dva vzorky o hmotnosti cca 2 kg. Jeden vzorek je archivován v SAKO Brno, a.s. a druhý zkušební vzorek je předaný spolu s protokolem o odběru vzorku do akreditované laboratoře. 6. Půlroční vzorek byl podroben Výluhovým zkouškám, kde se zjišťovaly hodnoty ukazatelů stanovených v tabulce č. 6.1 uvedené v příloze č. 6 k vyhlášce MŽP č. 376/2001 Sb. Analýze sušiny na zjištění koncentrace kovů metodou ICP sken, která je doplněna stanovením koncentrace Berilia a Rtuti v sušině odpadu a je provedeno stanovení koncetrace celkových obsahů těžkých kovů Hg, Tl, Cd, As, Ni, Cr, Pb, Co, Cu, Sb, V, Mn, Be, Zn Analýze sušiny na zjištění koncetrace následujících vybraných organických škodlivin v sušině odpadu PAU (polyaromatické uhlovodíky), PCB (polychlorované bifenyly), PCDD (dioxiny), PCDF (furany) Ekotoxikologickým testům výluhu odpadu k vyloučení nebezpečné vlastnosti H14 34

35 7. Jednorázový vzorek Vždy v měsíci červnu byl odebrán vzorek (o hmotnosti cca 2 kg) 1 kg pro archivaci v SAKO Brno, a.s. 1 kg pro akreditovanou laboratoř, přímo pod vynašečem škváry z provozního kotle. U tohoto vzorku bylo provedeno stanovení co nejpřesnější koncentrace celkových obsahů těžkých kovů Hg, Tl, Cd, As, Ni, Cr, Pb, Co, Cu, Sb, V, Mn, Be, Zn Výsledky zkoušek vzorků škváry za rok 2008 jsou uvedeny v příloze č. 2, 3, 4 k této práci Hodnocení jednotlivých nebezpečných vlastností odpadů Nebezpečná vlastnost H1 Výbušnost Nejvýznamější nositelé nebezpečných vlastností jsou látky obsahující tyto reaktivní chemické skupiny: C-NO 2 -O-NO 2 =N-NO 2 -C C- alifatické a aromatické nitrolátky nitroestery N nitrosloučeniny acetylenické sloučeniny, jejich kovové deriváty, halogenderiváty -N 3 azidy -N=N- =C-N 2 -NX 2 -O-O- -O-O-O- azosloučeniny diazosloučeniny X označuje halogen peroxidy organické a anorganické, peroxikyseliny ozonidy 35

36 -NO 3 -ClO 3 -ClO 4 dusičnany organické a anorganické chlorečnany organické a anorganické chloristany organické a anorganické V případě, že se v molekule nachází něktrá z uvedených skupin, nemusí znamenat, že látka má výbušné vlastnosti. Výbušné vlastnosti látka většinou získá, až v případě, že obsahuje více reaktivních skupin. Tyto reaktivní skupiny podléhají snadno chemickému rozkladu a spalování je procesem, který tyto skupiny deaktivuje. Anorganické dusičnany, chlorečnany a chloristany samy o sobě výbušné vlastnosti nemají. Výbušné jsou však jejich směsi s organickými látkami. Vzhledem ke svému způsobu vzniku odpadu je možné vyloučit obsah organických látek, a tím i výbušnost na základě těchto látek. Na základě znalosti technologického procesu využívání odpadu v SAKO Brno, a.s., při kterém dojde k vyhoření všech látek, které by mohly mít tuto nebezpečnou vlastnost, můžeme s jistotou vyloučit nebezpečnou vlastnost výbušnost Nebezpečná vlastnost H2 Oxidační schopnost Odpad, který vzniká ve spalovně SKO je pevný, dochází k jeho úplnému vyhoření, při teplotě vyšší než 800 o C. Pokud by odpad měl mít tuto oxidační schopnost, byla by využita v rámci procesu spalování. Technologie vzniku odpadu vylučuje vlastnost oxidační schopnost odpadu Nebezpečná vlastnost H3- A Vysoká hořlavost Hodnocený odpad je pevného skupenství a při znalosti technologie vzniku hodnoceného odpadu, je základním požadavkem vyhoření hořlavých složek odpadu. Vlastnost vysoké hořlavosti je v tomto případě bezpředmětná Nebezpečná vlastnost H3-B Hořlavost Hodnocený odpad je pevného skupenství, který vzniká vyhořením hořlavých složek odpadu. Nebezpečná vlastnost hořlavost je v tomto případě bezpředmětná. 36

37 Nebezpečná vlastnost H4 Dráždivost, H5 Škodlivost zdraví, H6 Toxicita, H7 Karcinogenita, H8 Žíravost, H9 Infekčnost, H10 Teratogenita, H11 Mutagenita Při znalosti technologie vzniku hodnoceného odpadu a výsledků získaných ze zkoušek odpadů, lze nebezpečnou vlastnost dráždivost, škodlivost zdraví, toxicitu, karcinogenitu, žíravost, infekčnost, teratogenitu, mutagenitu vyloučit Nebezpečná vlastnost H12 Schopnost uvolňovat vysoce toxické plyny ve styku s vodou, vzduchem nebo kyselinami Na základě znalostí o technologii vzniku odpadu, který při svém vzniku je chlazen vodou, je shromažďován a uchováván na vzduchu, obsahuje cca 95% anorganických složek.. Odpad je při svém vzniku v kontaktu s vodou a jeho složení je v důsledku technologie jeho vzniku charakteristické přítomností oxidů široké škály prvků (v podobě silikátů). O nichž je známo, že v kontaktu s vodou nebo kyselinami nepřecházejí do pynné fáze a na vzduchu jsou stabilní Nebezpečná vlastnost H13 Schopnost uvolňovat nebezpečné látky do životního prostředí při nebo po jejich odstranění Hodnocený odpad byl zkoušen kontrolován viz tabulka přílohy č. 3 a dle výsledků, tento odpad neuvolňoval do vodného výluhu škodliviny, jejichž limitní koncetrace jsou stanoveny v příloze č. 6 k vyhlášce č. 376/2001 Sb. a obsah PCB v sušině u každého vzorku byl v podlimitním množství. Odpad svými vlastnostmi (třída vyluhovatelnosti, obsah škodlivin v sušině) musí splňovat podmínky pro odpady ukládáné na skládky skupin S-OO1, S-OO2 a S-NO (viz. Vykláška MŽP č. 294/2004 Sb.) Předmětem posuzování nebezpečné vlastnosti byla i možnost zvýšené úrovně radioaktivity. Na vjezdu do zařízení je umístěn systém monitorování ionizovaného záření. Při odhalení takovéhoto odpadu je odpad vyloučen ze spalování, a tím je i vyloučeno zvýšení radioaktivity hodnoceného odpadu. Při znalosti technologie vzniku hodnoceného odpadu, výsledků získaných ze zkoušek odpadů a informací o rozsahu rekonstrukce zařízení, lze nebezpečnou vlastnost 37

38 schopnost uvolňovat nebezpečné látky do životního prostředí při nebo po jejich odstranění Nebezpečná vlastnost H14 Ekotoxicita Na základě ekotoxikologických testů uvedených v tabulce přílohy č. 4 je vyloučena nebezpečná vlastnost ekotoxicita. Nedošlo k naplnění stanoveného kritéria LC (EC,IC) ml.l -1 Na základě výsledků zkoušek, podkladů předaných žadatelem (původcem), vlastních podkladů pověřené osoby, na základě poznatků z průzkumu zařízení, míst a objektů vnichž hodnocený odpad vzniká, bylo zjištěno, že hodnocený odpad nenaplňuje kritéria pro zařazení do kategorie nebezpečný odpad Podmínky platnosti osvědčení Zařazení odpadu popel a struska (škvára) ze spalovny SAKO Brno, a.s. do kategorie ostatní odpad pozbývá platnost v případě, že u původce odpadu dojde k zásadním změnám technologie, kvality vstupních surovin nebo k jiným změnám, které by mohly ovlivnit složení nebo vlastnosti odpadu. Osvědčení je platné 8 měsíců. Podle 6 odst. 4 zákona o odpadech 185/2001 Sb., je původci odpadu uložena povinnost ověřovat odpad, zda nemá nebezpečné vlastnosti a četnost ověřování stanoví pověřená osoba. 38