Spaľovne odpadov - vynález skazy?

Na spaľovanie odpadov existujú vari najrozporuplnšie názory odbornej a dotknutej verejnosti z celého rozsahu priemyselnej činností človeka. Sú to názory absolútne odmietajúce spaľovne odpadov, cez zhovievavé rešpektovanie, až po absolútnu preferenciu spaľovania odpadov. Keďže spaľovanie odpadov má už viac ako storočnú históriu, pozrime sa na jeho začiatky, zhodnoťme súčasný stav a environmentálne problémy spaľovania odpadov a definujme jeho výhľady pre začiatok nového tisícročia. To budú zároveň odpovede na otázku v názve tohto príspevku.

Vývoj spaľovania odpadov

Dlhá tradícia spaľovania odpadov vyplynula z hygienických požiadaviek zabrániť hromadným epidémiám z odpadov. Prvá spaľovňa odpadu ako samostatná stavba bola postavená v Anglicku v r. 1870. Do začiatku nového storočia bolo potom postavených okolo 200 spaľovní. Prvé spaľovne vyžadovali mnoho manuálnej práce a často bolo problémom vôbec spáliť málo horľavý odpad, v ktorom bol veľký podiel popola. Vznikali rôzne problémy s kúreniskom, kotlom (nánosy) a i. Vtedajšie spaľovne boli teda vlastne spaľovacie zariadenia bez využívania energie a pochopiteľne bez čistenia spalín.

Nový rozvoj spaľovacích zariadení nastal až v 30-tych rokoch nášho storočia, najmä kontinualizáciou prevádzky po technickom vyriešení kontinuálneho dávkovania odpadu, prídavného paliva a kontinuálneho odpopolňovania. Zhruba pred 35-timi rokmi sa začali publikovať prvé výsledky o negatívnych dopadoch spaľovania odpadov, začal narastať tlak verejnosti proti spaľovniam. Prvou reakciou bolo zavedenie najjednoduchšieho čistenia cyklónmi alebo elektroodlučovačmi. Začalo sa využívať odpadové teplo zo spaľovní odpadov, čo by sme mohli považovať za prvé priaznivé spojenie ekológie a ekonómie. V ďalšom období vývoj spaľovní odpadov sa uberal jednak smerom k zlepšeniu procesu spaľovania a jednak smerom k zefektívneniu spôsobov čistenia spalín. Spaľovne odpadov boli v posledných rokoch "na muške" širokej laickej verejnosti a tým sa tiež dostali do popredia záujmu odborníkov. Preto požiadavky na všetky zariadenia spaľovne a aplikované postupy vo vyspelých štátoch musia dosiahnuť úroveň najlepšie dostupných technológií "the Best Available Technology (BAT)". BAT sa týka všetkých krokov manipulácie s odpadom v spaľovni, t. j. príjem, úpravy, vlastné spaľovanie, čistenie spalín a nakladanie so zvyškami po spaľovaní po čistení.

Ide teda o komplexný pohľad na celú technológiu manipulácie so spaľovanými odpadmi a odpadmi všetkých skupenstiev vzniknutých ako výsledok spaľovacieho procesu, ako aj o technológiu spaľovania.

Ani ku koncu 20. storočia sa nemôžme zriecť spaľovania odpadov tak z hygienických dôvodov, ako aj nutnosti znižovania objemov odpadov. V dnešných časoch však pristupujú k uvedeným základným cieľom spaľovania odpadov požiadavky čo najefektívnejšie spáliť odpad a hlavne minimalizovať tvorbu plynných, kvapalných a tuhých odpadov zo spaľovania. Spaľovanie odpadov v spaľovniach odpadov je v súčasnosti doménou bohatých krajín napr. podiel spaľovaného odpadu vo ( Švajčiarsku 80 %, Japonskú 73 %, Dánsko 70 %).

Znečisťujúce látky zo spaľovní odpadov a možnosti ich obmedzovania

Urobme si teraz len bližšiu predstavu, čo všetko sa nachádza napr. v organickej zložke emisií zo spaľovne odpadov úrovne odpovedajúcej stavu techniky. Okrem niekoľkých desiatok z 210 látok spoločného názvu dioxíny (polychlórované dibenzodioxíny a dibenzofurány v skratkách PCDD a PCDF) o stopových koncentráciách, ktorých sumárna koncentrácia v prepočte na toxický ekvivalent by nemala prekročiť hodnotu 0,1 ng.m~3sav emisiách organickej zložky vyskytuje okolo 250 identifikovaných zlúčenín uhľovodíkov a ich najrozličnejších derivátov. Viac než 50 % hmotnosti organických látok zo spaľovne odpadov predstavujú neidentifikované zlúčeniny, pravdepodobne len uhľovodíky. Sumárna koncentrácia všetkých organických látok v prepočte na organický uhlík by nemala prekročili hodnotu 10 mg.m~3.

U niektorých z týchto látok bolo preukázané, že majú karcinogénne účinky alebo vlastnosti, ktoré môžu ovplyvniť reprodukciu, či negatívne vplývať na imunitný a hormonálny systém človeka. Samotné dioxíny sú kumulatívne jedy, ktoré sa kumulujú v tele človeka, pretože jeho telo ich nedokáže účinne vylúčiť. Napriek intenzívnemu toxikologickému a ekotoxikologickému výskumu ešte nie sú dosť dobre známe nebezpečné vlastnosti všetkých látok emitovaných zo spaľovní odpadov. Taktiež samotný obrovský počet rôznych chemických látok emitovaných zo spaľovní odpadov, aj keď len o nízkych a stopových koncentráciách, vyvoláva značné obavy z hľadiska možných neočakávaných, neznámych vplyvov interakcií týchto látok a synergických účinkov. V tomto smere veľké obavy vyvolávajú niektoré látky typu ftalátov, ktoré by sa mohli stať v budúcom tisícročí rovnakým strašiakom ako sú dnes dioxíny.

Aké sú možnosti znižovania koncentrácií dioxínov zo spaľovní odpadov? Dôležité je riadenie procesu spaľovania odpadov na základe kontinuálneho monitoringu. Najdôležitejšou požiadavkou minimalizácie emisií je odpovedajúce čistenie spalín.

Na odlučovanie tuhých znečisťujúcich látok sa používajú elektroodlučovače a hlavne v poslednej dobe látkové filtre. Tzv. filtračný koláč vzniknutý na povrchu tkaniny látkového filtra sa môže stať účinným adsorbentom rôznych znečisťujúcich látok. Na zvýšenie účinku sa pred filtrom rôznym spôsobom pridávajú aditíva (napr. aktívny koks v zmesi s vápnom), ktoré výrazne zvyšujú čistiaci účinok. Na odstraňovanie oxidov dusíka sa najviac využíva tzv. selektívna katalytická redukcia, ktorá v usporiadaní s katalyzátorom Ti02 účinne redukuje aj emisie dioxínov. Znižovanie koncentrácií dioxínov je tiež možné dosiahnuť ďalšími aditívami ako je peroxid vodíka, trietanolamín a i. Na konci spaľovne odpadov za všetkými systémami čistenia spalín sa môže zaradiť ešte tzv. policajný filter, ktorý je zárukou toho, že sa bezpečne dodrží emisný limit

najškodlivejších látok aj v prípade najnepriaznivejších prevádzkových stavov. Tento filter teda prispieva veľkou mierou k súčasnej environmentálnej bezpečnosti niektorých spaľovní odpadov odpovedajúcich stavu techniky.

Environmentálna bezpečnost spaľovní odpadov

Spaľovne odpadov predstavujú napriek sústavnému zvyšovaniu ich environmentálnej bezpečnosti istú mieru rizika hlavne pre zdravie človeka. Z toho dôvodu je lepšie, ak sú postavené ďaleko od obytnej zóny miest (napr.spaľovňa mesta Kodaň cca 20 km od sídla). Niektoré spaľovne sa postupujúcou výstavbou sídliska stali súčasťou miest. Tu je nevyhnutná modernizácia spaľovní (veľmi naliehavé v Košiciach), dobudovanie nových systémov čistenia spalín alebo výstavba nových spaľovní so zodpovedajúcim stavom techniky (napr. spaľovňa vo Frankfurte n. M., alebo spaľovňa nemocničných odpadov v Banskej Bystrici).

Environmentálna bezpečnosť niektorých spaľovní sa v priebehu vývoja tak zvýšila, že ich dokonca ani nenazývajú spaľovňami, ale elektrárňami, teplárňami či výhrevňami na odpad. Je to však aj z iných dôvodov, pretože obyvateľstvo lepšie akceptuje tepláreň, ktorá môže byt oveľa väčším znečisťovateľom ovzdušia včítane dioxínov ako tzv. High-tech spaľovňa odpadov (spaľovne najvyššej úrovne). Príkladom toho je spaľovňa komunálnych odpadov vo Viedni priamo v obytnom centre štvrte Simmering, za ktorej múrmi by sme skôr hľadali rozprávkový palác ako nejakú tepláreň.

Environmentálne vplyvy spaľovní odpadov sa hodnotia z viacerých uhlov pohľadu. K pozitívnemu vývoju environmentálnej bezpečnosti prispieva celosvetový trend sprísňovania legislatívnych požiadaviek na spaľovne odpadov, zvlášť sprísňovanie emisných limitov.

Internacionalizácia problémov

so spaľovňami odpadov sa prejavila aj v tom, že v r. 1994 vstúpila do platnosti smernica Rady ES č. 94/67 o spaľovaní nebezpečných odpadov. Tu bol stanovený emisný limit pre dioxíny a presne stanovené pravidlá ich kontroly. Podobné požiadavky, až na emisný limit pre dioxíny, platia aj pre spaľovne odpadov na Slovensku a sú uvedené v nariadení vlády SR č. 92/1996 Z. z.

Výhľady spaľovania odpadov pre budúce tisícročie

1. Spaľovne odpadov začali plniť úlohu hygienizácie odpadov a predstavovali nový nástroj v boji proti hromadným ochoreniam už v minulom storočí. Nezastupiteľnú úlohu hygienizácie odpadov a novšie úlohy, napr. redukcia odpadov, výrobu energie a i. mali spaľovne odpadov aj v tomto storočí. Tieto úlohy im zostávajú aj na začiatok nového tisícročia, pričom reálne nemajú alternatívu. Vyplýva to z toho, že prevažná časť našich téchnológií je ešte priveľmi vzdialená od ideálu čistej technológie a v komunálnej sfére, kde je každý z nás de facto producentom odpadov, sme len vo fáze "budovania" ilúzií o jej bezodpadovosti.

2. Spaľovne odpadov majú svoje nezastupiteľné miesto v novodobej logistike odpadového hospodárstva. Vyspelé krajiny vstupujú v oblasti odpadového hospodárstva do nového tisícročia s tým, že sa dôsledne vysporiadajú s veľkou úlohou nebudovať "reaktívne skládky odpadov", a že všetok nevyužiteľný a spáliteľný odpad bude prechádzať spaľovňami odpadov.

3. Spaľovne odpadov, podobne ako aj skládky odpadov, by nemali byť brzdou minimalizácie odpadov tým, že ich investori budú presadzovať, tak ako doteraz vo viacerých krajinách a na Slovensku, len jeden zámer "všetok odpad cez naše zariadenie a minimalizácia odpadov je naša ekonomická konkurencia". Na vyriešenie tohto problému je potrebný príspevok štátu a vhodná skladba budúcich regionálnych centier odpadového hospodárstva.

4. Analýza históríe spaľovania odpadov však ukazuje, že spaľovne odpadov v skutočnosti nahradili biologické a chemické riziká z odpadov iným druhom chemického rizika.

5. V budúcom tisícročí budú akceptovateľné len spaľovne odpadov zodpovedajúce požiadavkám najlepšie dostupných technológií, pričom rozhodujúce bude environmentálne kritérium vplyvu spaľovne na ovzdušie a kvalita tuhých zvyškov zo spaľovania. Z týchto dôvodov bude veľká pozornosť venovaná výskumu spaľovania odpadov v plazme a iným termickým úpravám odpadov, ktorých produkty nebudú vyžadovať skládkovanie, ale naopak, budú použiteľnými produktmi, napr. postup Thermoselect.

6.

Aj jestvujúce spaľovne odpadov budú musieť postupne splniť požiadavky na emisné limity, alebo bude zastavená ich prevádzka. Podľa smernice Rady ES č. 94/67 z r. 1994 jestvujúce spaľovne v európskom spoločenstve musia spĺňať jej požiadavky už od 30. júna 2000.

7. Budú sa vyvijať systémy čistenia spalín s cieľom ešte ďalej zvyšovať ich účinnosť a hlavne spoľahlivosť.

8. Osobitná pozornosť bude venovaná výskumu materiálového vybavenia samotnej spaľovne odpadov a systémom čistenia s cieľom znižovania nákladov na ich výstavbu a prevádzku.