KAM S NIMI?
Ostrava kolem r. 1900
Hierarchie nakládání s odpady Předcházení vzniku odpadu Příprava k opětovnému použití Recyklace / kompostování Energetické využití Odstranění
Definice odpadu - pamětnická Co se využívá, není odpad např. vratné suroviny z výroby, šrot, starý papír, sklo, starý textil (sběrné suroviny), má cenu a odbyt Odpad je, co se nevyužívá, končí na skládce ( příroda se postará ) nebo se spálí Problém: příroda se o všechno nepostará, např. nerozloží plasty, sklo, neporadí si s velkým znečištěním vody a ovzduší
Definice odpad x vedlejší produkt x ne-odpad Surovina, která nepřešla do hlavního výrobku, nebo látka, která nevyhnutelně vzniká ve výrobním procesu, je vedlejším produktem, když se běžně využívá a existuje pro ni trh nebo poptávka a její využití neohrožuje životní prostředí ani člověka. V evropském právu nemají pojmy vedlejší produkt nebo druhotná surovina žádný právní význam. V EU rozhodne Soudní dvůr, zda je věc odpad, nebo ne. Nikdo však nezkoumá, co je to jiného, když nejde o odpad.
Definice odpad x vedlejší produkt x ne-odpad Odpad přestává být odpadem, když splní stanovené podmínky, a to: věc se běžně používá ke konkrétním účelům, pro věc existuje trh nebo poptávka, věc splňuje technické požadavky pro konkrétní účely stanovené zvláštními právními předpisy nebo normami použitelnými na výrobky, a využití věci je v souladu se zvláštními právními předpisy a nepovede k nepříznivým dopadům na životní prostředí anebo lidské zdraví.
Trend v přístupu k odpadu Od hodnocení samotných odpadů se přechází k hodnocení životního cyklu zdrojů a jejich optimálnímu využívání. Hodnotí se také jednotlivé etapy životního cyklu výrobku a dopady změn, provedených v jedné etapě, na etapy ostatní. Life Cycle Assessment (LCA) Life Cycle Thinking (LCT)
Historie SRN Zemská pracovní společnost k odstraňování odpadů LAGA (1963) Gesetz über die Vermeidung und Entsorgung von Abfällen (1986) - pravidla k odstraňování odpadů Kreislaufwirtschaft- und Abfallgesetz (1994) - podpora recyklace, sítě sběrných dvorů, separovaný sběr, technologie separace a úpravy odpadů, design pro recyklaci Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Bewirtschaftung von Abfällen (2012) prevence, životní cyklus
Hledání optimálního kompromisu: posuzování dopadů v celém životním cyklu výrobku, změny kritérií Mění se podmínky pro získávání surovin Zpřísňují se požadavky na vlastnosti materiálů, vyvíjejí se nové materiály Vznikají jiná technická řešení Ekonomika výroby Ochrana životního prostředí Změny zpracování a využití odpadů reakce na změny ve výrobě a spotřebě výrobků
Proč přijímat předpisy? Historicky: regulace přebytku nebo nedostatku Nešetrné nakládání se surovinami ohrožuje budoucí spotřebu a životní prostředí; zvyšuje náklady výroby. Nešetrné nakládání s odpady ohrožuje zdraví člověka a zvyšuje náklady na jeho ochranu, ohrožuje životní prostředí (ovzduší, zdroje pitné vody, půdu) a zvyšuje náklady na jeho ochranu. Rostoucí spotřeba energií; zdroje energií; dopady výroby energií na životní prostředí.
Politiky a strategie na úrovni Evropské unie a národních států Politiky a strategie k získávání a využití surovin a k ochraně životního prostředí Studie zpracované na zadání Komise EU Omezování použití některých látek Cíle pro míru využití odpadů (etapy) Požadavky na vlastnosti odpadů (snížení dopadů) Hierarchie způsobů nakládání s odpady
Aktuálně Evropa chce být recyklační společností a chce předcházet vzniku odpadů Nedostatek surovin pro nové technologie a výrobky, (např. yttrium, terbium, dysprosium, neodym, skandium, lanthan, cer, prazeodym, europium), které se používají např. v počítačích, LCD, LED a plasmových monitorech, digitálních kamerách, motorech, elektromobilech, laserech, katalyzátorech pro auta a chemický průmysl, pro výrobu magnetů, jako legury oceli, přísady do skla, keramiky, glazur, k úpravě vody.
BS 8001, 31.5.2017 Framework for implementing circular economy principles in organisation www.bsigroup.com/circulareconomy Výzkumná zpráva Waste prevention and the circular economy (2014)
Desatero oběhového hospodářství Zvýšit podporu trhů se surovinami z recyklačního průmyslu. Radikálně zvýšit míru opětovného využití a recyklace komunálního odpadu. A to až na 70 %. Klást důraz na daňové a investiční pobídky podporující opětovné využití odpadů a recyklaci. Recyklovat nejméně 80 % všech obalových materiálů. Podporovat vývoj nových technologií prostřednictvím strategické spolupráce průmyslového sektoru s vysokými školami a vědeckými institucemi.
Vytvořit rekvalifikační programy pro nezaměstnané. Vytvořit vzdělávací programy na základních, středních i vysokých školách a učilištích. Eliminovat skládkování všech opětovně využitelných zdrojů zvýšením poplatků za skládkování nejméně na částku 1 350 Kč za tunu uloženého odpadu. Omezit možnost využívání odpadů pro technické zabezpečení skládek. Maximálně využívat zdroje Evropské unie při budování a modernizaci odpadové infrastruktury.
Nástroje k zajištění požadavků Life Cycle Thinking (LCT) Life Cycle Assessment (posuzování životního cyklu - LCA) Design, ekodesign Prevence vzniku odpadů a znečištění, čistší produkce
Předpisy k nakládání s odpady Směrnice, nařízení, rozhodnutí Komise a Parlamentu EU Jiné mezinárodní předpisy (např. k přepravě) Zákony a prováděcí předpisy např. vyhlášky, nařízení vlády - členských zemí EU (po r. 1996 tzv. Bílá kniha právních předpisů, které je nutno přijmout, zákon 125/1997 Sb., o odpadech) Harmonizované normy Metodické pokyny (např. MŽP) Smlouvy mezi partnery (požadavky zákazníků) Normy ostatní Interní předpisy organizace
Směrnice ES Horizontální směrnice (pro všechny odpady) směrnice o odpadech (r. 1975, r. 2008) směrnice o nebezpečných odpadech nařízení o pohybu odpadů přes hranice států Obsahují: soubor všeobecných zásad a kontrolních postupů pro zajištění ochrany životního prostředí a člověka (bariéry pro přechod znečištění do životního prostředí); deklarovaná hierarchie OH, plány OH, role a odpovědnost státu Dopad: snížení zatížení životního prostředí, základ systémového přístupu k odpadovému hospodářství
Směrnice ES Směrnice k nakládání s odpady směrnice ke skládkování odpadů směrnice ke spalování odpadů Obsahují: direktivní požadavky regulující činnosti a ekonomické nástroje; vazba na jiné složkové směrnice (ovzduší, vody) Dopad: např. snížení emisí dioxinů, skleníkových plynů, obrácení pozornosti k využívání odpadů (důsledek zákazu ukládat některé odpady na skládku), první impulsy pro vznik trhu s odpady
Směrnice ES Směrnice k řízení vybraných odpadů směrnice o odpadním olejům směrnice k PCB/PCT směrnice k akumulátorům a bateriím Obsahují: požadavek na obsah nebezpečných látek, požadavek na design (např. snadnou vyjímatelnost baterií z přístrojů), označování výrobků, stát zajistí sběrné sítě a sítě recyklačních zařízení
Směrnice ES směrnice k obalům směrnice k vozidlům po ukončení životnosti směrnice k elektrickým a elektronickým zařízením (EEZ) a jejich odpadům (OEEZ) směrnice k obsahu nebezpečných látek v EEZ (RoHS) Obsahují: nástroje pro řízení materiálových toků, požadavek na ekodesign, přenesení odpovědnosti na výrobce, posun od produkce k produktu
Další relevantní dokumenty IPPC Integrovaná prevence a omezování znečištění (činnosti) EIA posuzování vlivu na životní prostředí (stavby, změny staveb) SEA posuzování koncepcí na celostátní, regionální a místní úrovni (např. plány rozvoje obcí) Ekologická újma (hodnocení rizika) Systémy managementu/řízení (ŽP - EMAS, ČSN ISO 14001; jakost - ČSN ISO 9001) REACH registrace, hodnocení, povolování a omezování chemických látek
Zákon o odpadech a prováděcí předpisy zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech vyhláška č. 93/2016 Sb., katalog odpadů vyhláška č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady vyhláška č. 94/2016 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů vyhlášky specifikující nakládání s vybranými odpady (vozidla po ukončení životnosti, baterie a akumulátory, elektrozařízení a elektroodpady), ke skládkám, ke spalování odpadů, poplatkům a další Řada změn, novelizace a aktualizace předpisů - nepřehlednost. Výhled: zákon o odpadech a zákon o výrobcích s ukončenou životností
Účel zákona o odpadech: komplexně upravit oblast odpadového hospodářství, zejména: vymezit působnost, cíle zákona definovat pojmy stanovit povinnosti a vztahy pro - původce odpadu, - zpracovatele odpadu, - osobu využívající odpad, - osobu odstraňující odpad, - orgány veřejné správy, určit poplatky a sankce.
Vybrané pojmy odpadové hospodářství je činnost zaměřená na předcházení vzniku odpadů, na nakládání s odpady a na následnou péči o místo, kde jsou odpady trvale uloženy, a kontrola těchto činností plán odpadového hospodářství je dokument, ve kterém původce odpadů, kraj nebo stát navrhuje, specifikuje a hodnotí nakládání s odpady
Vybrané pojmy shromažďování odpadů je krátkodobé soustřeďování odpadů do shromažďovacích prostředků v místě jejich vzniku před dalším nakládáním s odpady využívání odpadů je recyklace, regenerace, rafinace (úprava a využití jako materiálů nebo jejich energie) odstraňování odpadů je skládkování, spalování, speciální postupy (např. využití plasmatu)
Normy příklady Pracovní skupiny CEN s mandátem Evropské komise Mezinárodní normy ISO; Forum WEEE; národní normy Normy pro odběry vzorků Normy pro analytické postupy ke stanovení chemického složení Normy pro hodnocení vlastností Normy pro třídění odpadů (např. ČSN 420030 Ocelový a litinový odpad) Normy pro názvosloví
Závaznost norem Zákon 22/1997 Sb., novela 71/2000 Sb., o technických požadavcích na výrobky: ČSN obecně není závazná Závaznost normy vyplývající z jiných právních aktů: právní předpis smlouva pokyn nadřízeného rozhodnutí správního orgánu
Odpady z výroby identifikovatelný původce odpady jsou nevyužité vstupující suroviny a výsledky reakcí při výrobě a s ní souvisejících činnostech náklady spojené s koncovým zařízením (filtry prachu, odsíření, čistírny odpadních vod), které výroba jako taková nepotřebuje předcházení vzniku odpadů při výrobě (změna pracovního postupu, dodržování předpisů, nový princip výroby, systémy řízení)
Odpady ze spotřeby mnoho neidentifikovatelných původců mj. odpady produktů po ukončení životnosti a jejich částí (např. malé domácí spotřebiče, elektronika pro volný čas, mobily); dopad rostoucí životní úrovně a zkracování životního cyklu na množství odpadů; možnost předcházet vzniku odpadů úhrada nákladů na získání druhotných surovin (sběr, demontáže vyřazených materiálů a výrobků, úprava před využitím nebo odstraněním odpadů)
Rozdělení odpadů podle vlastností Nebezpečný odpad odpad má jednu nebo více vlastností, jako je výbušnost, hořlavost, toxicita, infekčnost, schopnost uvolňovat nebezpečné látky a další nebo obsahuje složku, která odpad činí nebezpečným, např. kadmium a jeho sloučeniny, berylium a jeho sloučeniny, rtuť a její sloučeniny, olovo a jeho sloučeniny, šestimocný chrom, kyselé a zásadité roztoky nebo kyseliny a zásady v pevné formě, PCB atd. (seznamy v příloze zákona o odpadech) Ostatní odpady
Označení v praxi
Komunální odpad Komunální odpad představuje veškerý odpad vznikající na území obce při činnosti fyzických osob. Odpad podobný odpadu komunálnímu:...veškerý odpad vznikající na území obce při činnosti právnických osob nebo fyzických osob oprávněných k podnikání uvedený jako komunální odpad v Katalogu odpadů.. Původcem komunálního odpadu je obec.
Separovaný/oddělený sběr sklo plasty papír a lepenka objemný odpad nebezpečný odpad kovy železné a neželezné odpadní elektrická a elektronická zařízení pneumatiky odpad dřeva stavební suť odpad z údržby zeleně biologicky rozložitelný odpad nápojové kartony směsný odpad (zbytek po vytřídění využitelných, nebezpečných, objemných odpadů a výrobků se zpětným odběrem)
Problémy Jak sbírat odpady z mnoha malých zdrojů? Je výhodnější využívat materiál nebo získávat energii? Jaký je rozdíl mezi spálením odpadu a získáváním energie z odpadů? Dá se zajistit, aby surovina získaná z odpadu měla požadované vlastnosti? Mají se odpady zpracovat v zemi, kde vznikly, nebo v zemi, kde to dovedou líp? Je možné předcházet vzniku odpadů?
Co brání využití odpadů nestabilní kvalita odpadu, náročná úprava odpadu na využitelnou surovinu (technická, ekonomická), promítne se do kvality a ceny výrobku proměnlivé množství odpadu na trhu (nestabilní zdroje) malý trh pro výrobky z odpadů (např. lavičky, prvky pro úpravu terénu, hlukové zábrany z plastů) neexistující technologie logistika (sběr, přeprava) zatížení životního prostředí
Preventivní přístupy předcházení vzniku odpadů v kterékoliv z etap životního cyklu výrobku ale - opatření přijatá v jedné etapě mohou dopad na životní prostředí v jiné etapě zvýšit, zaměření na etapu návrhu výrobku - ekodesign přijetí opatření na místě vzniku odpadu - vyžaduje dobrou znalost činností, musí se stanovit skutečné příčiny vzniku odpadu zdokonalování řízení firmy (systém environmentálního managementu (EMS) podle normy ČSN EN ISO 14 001 nebo nařízení Rady ES k EMAS, systém managementu kvality, integrované systémy řízení)
Možnosti aplikace ekodesignu Nový koncept výrobku nebo jeho části Optimalizace nakládání s výrobkem po skončení životnosti 7 2 Optimalizace užitných vlastností výrobku Snížení dopadů během užívání výrobku 6 3 Výběr materiálů a součástí Optimalizace distribuce výrobku 5 4 Optimalizace výrobního procesu
Zpracování odpadů
Schéma uzavírání materiálového toku výroba zpracování odpadů minim. suroviny výrobek minim. odpady k odstranění druhotné suroviny výrobní odpady odpady k využití úprava logistika
Cíl a účel Získat druhotnou surovinu požadovaných vlastností Omezit množství nevyužitých odpadů Snížit zatížení životního prostředí a spotřebu neobnovitelných zdrojů
Základní činnosti demontáž, oddělení částí oddělení spojených materiálů změna tvaru, změna velikosti separace materiálů homogenizace zhutnění předlisováním, lisováním peletizace, briketizace
Nůžky Henschel
Paketování šrotu (lisování balíků)
Briketování
Recyklace hliníkových obalů
Odpady plastů
Technologie recyklace plastů Materiálová recyklace: tepelně mechanická úprava odpadu Chemická recyklace: rozklad odpadu polymeru na monomery (např. tepelná depolymerizace, solvolýza) Surovinová recyklace: rozklad odpadu polymeru na směs plynných a kapalných uhlovodíků (např. hydrogenace, pyrolýza) Energetická recyklace: využití tepelného obsahu
Dvouhřídelový drtič
Výrobky z recyklovaných plastů doprava
Výrobky z recyklovaných plastů
Odpady skla Výrobky z odpadního skla: desky, obklady, pěnové sklo, Technologie: mletí, odstranění nežádoucích prvků (např. Pb, luminofory), výroba směsi, výrobní proces (např. spékání, sintrace, podtlakové vibrační lisování)
Recyklace obalového skla
Recyklace kartonů
Lisování balíků papíru
Drtič stavebních odpadů
Drtič pneumatik
Granulát z pryže
Automobil po ukončení životnosti
Materiálové složení automobilu 70% ocel a litina, výhledově 58% 7% hliník a slitiny hliníku 20% plasty (termoplasty), výhledově 40%, často vyztužené skleněnými, uhlíkovými nebo aramidovými vlákny pryž (pneu, těsnění, hadice aj.) sklo (tvrzené, lepené aj.) měď, olovo, antimon, zinek, niklu, kobalt a molybden, zlato, stříbro, platina, paladium hořčík, titan, slitiny s tvarovou pamětí (NiTi)
Požadavky na využití autovraku Bez demontáže: asi 75% hmotnosti recyklováno nebo opětovně použito, 25% skládka Od 1.1.2006: opětovně použít a využít nejméně 85% hmotnosti všech vybraných vozidel, převzatých za kalendářní rok, z toho opětovně použít a materiálově využít nejméně 80% Od 1.1.2015: opětovně použít a využít nejméně 95% hmotnosti všech vybraných vozidel, převzatých za kalendářní rok, z toho opětovně použít a materiálově využít nejméně 85%
K demontáži startovací baterie nádrže na pohonné hmoty (znečištěné) airbagy katalyzátory pneumatiky kovové součástky, kabely elektronické systémy velké součástky z plastů skla
Odsávání provozních kapalin
Demontáž pneumatik
Katalyzátory Získávání ušlechtilých kovů (platina, palladium, rhodium) hydrometalurgickými procesy
Výroba olova z druhotných surovin
Demontáž motoru
Sklad náhradních dílů
Schéma šrédru/drtiče 1 - podávací válec, 2 - kovadlina, 3,4 - nárazová hrana a deska, 5 - rošt pro malé částice šrotu, 6 - odsávaný prach, 7 - pojistná klapka, 8 - odsunový dopravník
Rotor šrédru/drtiče s otočnými kladivy
Skříň šrédru/ drtiče
Šrédr Henschel
Sbalky oceli po drcení
Princip magnetické separace
Separátor kovů
Separátor neželezných kovů
Odpadní elektrozařízení (OEEZ)
Množství OEEZ podle skupin rádia, televizory, videa 8% zářivky 1% nástroje a nářadí 3% monitorovací zařízení 1% telekomunikační zařízení 1% velké domácí spotřebiče 43% kancelářské stroje, počítače 39% malé domácí spotřebiče 3% hračky 1%
Omezované a sledované látky směrnice EU, ISO a EN normy Olovo, rtuť, kadmium, šestimocný chrom, polybromované zpomalovače hoření (bifenyly a difenylethery) Freony Asbest, ohnivzdorná keramická vlákna Antimon Roztok amoniaku ve vodě, oleje
Drtič
Řetězový drtič
Velké domácí spotřebiče Komerčně zajímavé: získání kovů (ocel, litina) Kroky: demontáž a separace složek obsahujících NL (zakázané kovy, asbest, oleje s obsahem PCB) reakce na změny zařízení (varné desky, indukční ohřev, náhrada litiny betonem) drcení a separace frakcí před dalším zpracováním
Komerčně zajímavé: Chladničky a mrazničky získání kovů (ocel, litina, měď, hliník, resp. slitiny) Kroky: zachycení freonů (olej, izolace) a kapalin demontáž a separované zpracování frakcí (kompresor, kovy, sklo, plasty z volných částí) drcení a separace frakcí před dalším zpracováním (kovy, plasty, PUR) výrobky z odpadů
Úprava chladniček
Malé domácí spotřebiče, nástroje, hračky, Velké množství malých zdrojů Kroky: odstranění baterií a akumulátorů separace volných/snadno demontovatelných částí před dalším zpracováním (kabely, plastové části) drcení a další separace frakcí
Informační technologie (IT) baterie a akumulátory: rtuť, kadmium, olovo kondensátory: PCB moduly s vysokým výkonem: berylium polovodiče na bázi arsenidu galia: galium, arsen elektrické spoje: měď měkké pájky: olovo, kadmium, cín vodiče a konektory: zlato, stříbro, paladium materiál základové desky: zpomalovače hoření integrované obvody: kombinace materiálů rtuťové přepínače a relé: rtuť
Demontáž televizoru
Demontáž obrazovky zavzdušnění obrazovky odstranění elektronické části a rámu oddělení částí z olovnatého a barnatého skla (pokud je to nutné) odstranění luminoforů (pokud je to nutné nebo pokud je umíme využít)
Obrazovky plocha obrazovky: barium-stroncium trubice a krček obrazovky: olovo fluorescenční vrstva: zinek, kadmium, europium, yttrium, kovy vzácných zemin getter: barium emitor: wolfram, rhenium, barium, stroncium konstrukční prvky: molybden, nikl, železo
Desky plošných spojů (příklady)
Baterie na deskách plošných spojů
Pružné kontakty
Drcení desek plošných spojů
Materiálové využití V současné době jsou z OEEZ v různé míře získávány oceli a litina měď, hliník, někdy i cín, olovo, nikl, molybden zlato, stříbro, platina, palladium, rhodium homogenní plasty sklo
Materiálové využití Z výrobního odpadu se získává také wolfram (světelné zdroje), tantal (kondenzátory), rtuť (relé, baterie), galium a indium (polovodiče, displeje), selen a telur (polovodiče). Technologicky je zvládnuta i recyklace některých polovodičů (fosfid inditý, arzenid galitý, fosfid galitý), které jsou nebezpečnými odpady.
Respirátor
Odpovědnost producenta design výrobku (design má umožnit opravu, možnou modernizaci, opětovné použití, demontáž a recyklaci, ale zároveň nesmí ohrozit spolehlivost a bezpečnost výrobku) podávání informací spotřebitelům, distributorům EEZ a místům pro zpracování OEEZ o identifikaci součástí a materiálů; vytvoření systému zpětného odběru EEZ a sběru OEEZ (přímo nebo nepřímo), environmentálně šetrné nakládání s OEEZ, dosažení stanovených kvót recyklace a využívání OEEZ financování sběrných a recyklačních systémů (náklady si může započítat do ceny nových výrobků).
Co s nimi? Polymetalické galvanické kaly s obsahem Ni, Cu, Cr, Zn. Hliníkové stěry s obsahem chloridů. Kombinace kov plast, např. oceli a pryže, užívané v pohyblivých částech strojů a zařízení Povrchově upravené kovy (odstranění laků nanášených novými technologiemi) Tenké vrstvy a sendviče, např. hliník a papír, spojené vodou nerozpustným materiál. Integrované obvody a nanoelektronika Optoelektronické součásti Výzva např. pro hydrometalurgii, plasma, bakterie
Nikdy nejsme u konce Nové materiály nahrazují ocel jako dominantní materiál pro automobilový průmysl - plasty, kompozity, uhlíková vlákna, slitiny hořčíku, slitiny titanu Povrchová úprava - nové technologie nanášení, vysoká kvalita povrchu výrobku během používání Nová konstrukční řešení Využití energetické stopy pro volbu optimálního řešení (optimální technologie materiálového využití nebo energetické využití)
Prof. Jan Michl: Funkcionalismus, design, škola, trh Žádný výrobek nemůže být skutečně dokonalý. Souvisí to s faktem principiální nedokonalosti všech našich vynálezů. Každé racionální řešení s sebou nese nezáměrné vedlejší důsledky. Řešení jakéhokoliv problému, včetně problému nežádoucích důsledků, s sebou nutně nese další nežádoucí důsledky a náklady.
Doporučený zdroj informací k elektroodpadům, prevenci vzniku odpadů, ekodesignu, systémům environmentálního managementu, a integrované prevenci: www.cir.cz Anna Christianová