SPOLENOST Energie a odpady surovinov smyka A tak

SPOLEČNOST - Energie a odpady – surovinová smyčka. . ! A také energetika!!!…. . aneb Všechny suroviny se stávají postupně odpadem – ale odpady jsou surovinou… doc. Dr. Ing. Zdeněk Pospíchal, QZP, s. r. o. , Brno zpospich@sky. cz qzp@qzp. cz

• Na celosvětovém kongresu v Ženevě o ŽP v roce 1979 byl problém maloodpadových a bezodpadových technologií definován takto: „Praktické uplatnění poznatků, metod a prostředků za tím účelem, aby v rámci lidských potřeb docházelo k nejracionálnějšímu využívání přírodních zdrojů a energie, stejně jako k ochraně životního prostředí“. Tento přístup je naplnitelný ve čtyřech realizačních stupních: • • Zamezení vzniku odpadů využíváním uzavřeného oběhu látek Odpady, které nelze vyloučit, znovu zavádět do výrobního procesu Odpady znovu zhodnotit nebo využívat (= druhotné suroviny) Odpady, které nedokážeme dosud znovu využít, skládkovat po určitou dobu (= terciální suroviny) • Lze konstatovat, že třicet pět let po tomto kongresu stále zbývá velký díl činnosti v tomto směru. Jde jak o makroekonomické cíle, tak o socioekonomické možnosti společnosti pro delší časové údobí. • V každém případě jde o zapojení každého jednotlivce, nelze ponechávat prostor jen pro širší iniciativu – firmy, veřejnoprávní orgány atd.

Lidská civilizace se doslova vydělila od přírody, jejího tvrdého, výchovného (evolučního? ) vlivu na lidskou komunitu. Člověk, jako jedinec, tlupa, pokud ještě byl organickou součástí přírody a živil se pouze sběratelstvím, byl součástí hospodaření přírody - s materiálem, s energií. Probíhající uzavřený cyklus od producenta přes predátora k destruentovi - tedy přírodní technologická linka - měl člověka vhodně vřazeného, byl součástí tohoto cyklu, který pracuje stále - z hlediska dlouhodobého - skutečně bezodpadově. Od okamžiku, kdy člověk začal měnit svět kolem sebe a necítil či neviděl, že jsou zde stále zpětné vazby, snad trvale neměnné síly, které mění i jej, nastává údobí vyčleňování člověka jako druhu z uvedeného uzavřeného cyklu. Od chvíle, kdy se člověk vymaňuje z tohoto uzavřeného cyklu, začíná vytvářet i předměty, které již do přírodního uzavřeného cyklu vrátit nelze! Právě z té doby - alespoň si to myslíme - je v našich rukou řada dokladů o životě už ne jedinců, ale skutečně komunit lidské populace - archeologické nálezy nás přesvědčují o mnohém. Co je však podstatou těchto nálezů, artefaktů, používaných lidmi na úsvitě dějin? Ano, je to materiál, který byl více či méně „vyrván“ přírodě, který se do ní nevrátil ve smyslu plného splynutí po této materiálové stránce, už do něj bylo vloženo „něco navíc“ - třeba vypálení hlíny. . - do života lidské komunity přišla TECHNOLOGIE. . . Příroda zná pojmy a náplň činnosti producenta, predátora a destruenta. Člověk však nezačal vytvářet shodné vazby - ukázalo se, při snaze o zařazení i pochopení: ano, člověk zůstal predátorem, tím byl a je dosud navázán na přírodní uzavřený cyklus, ale současně začal vytvářet vlastní „technologickou linku“ s liniovou podobou, tedy již bez činnosti v uzavřeném cyklu, tedy již s odpadem na konci - a nastává začátek konce globální „bezodpadové“ činnosti.

Stojíme - jako lidstvo - před několika velkými úkoly : *zajistit dostatek energie pro chod a rozvoj společnosti *zajistit kvalitu životního prostředí *zajistit dostatek potravin

Máme několik možností, jak realizovat snižování spotřeby energie se závislostí na energií fosilních paliv. Jak se ukazuje z řady měření postupujících změn atmosféry Země, času není nazbyt a je nutné si určit cíle - máme zato, že by to měl být rok 2030, kdy by středoevropské země měly přestat být závislé na zdrojích energie z fosilních paliv, ať již místních či dodávaných - jako třeba zemní plyn - z dálky. Jde o to, začít a využívat zkušeností a možností. Prvořadým zájmem musí být využívání obnovitelných zdrojů, tedy slámy, dřeva a technických - energetických - plodin. Máme však nejen slámu, ale také kaly z čistíren, dřevnou hmotu (štěpky) z výroby řeziva a piliny, ale i neupotřebitelný papír z obalových materiálů a řadu dalších. To vše jsou také obnovitelné zdroje energie! V širších souvislostech, s patřičným technologickým vybavením jsou plně využitelné také tuhé komunální odpady, samozřejmě po vytřídění (nejlépe v místě vzniku…!) - jen ty spalitelné, aby došlo k využití energetickému, zatímco ostatní materiál, vytříděný, bude využit po materiálové stránce. Zde se nabízí technologie balení tuhého komunálního odpadu v letních měsících, kdy není třeba tolik energie a lze tedy „odložit“ spalování na topnou sezónu.

% podíl různých plynů na globálním oteplování Země období oxid uhličitý metan 1950 - 59 12, 5 0 17, 5 1960 - 69 20 5, 6 2 2, 5 30 1970 - 79 35, 5 9 4, 5 10 59 1980 - 89 40, 5 15, 5 7, 5 10, 5 74 1990 - 99 43 15, 5 7, 5 12, 5 78, 5 2000 - 09 48 18 7, 5 18 91, 5 2010 - 19 55, 5 18 10 25 108, 5 2020 - 29 63, 5 18 15 30, 5 127 oxid freony dusný Poměrné hodnoty suma

I=P A T x x Skleníkový efekt je dán činností lidské populace jako celku. Vliv na biosféru I je dán velikostí populace blahobytem na obyvatele A, škodlivostí používaných technologií T P,

Odhad produkce bioplynu a metanu, získaného z 1 t TKO Na základě výsledků výpočtu lze konstatovat, že při uložení jedné tuny TKO s 30% bioodpadu vzniká 102, 9 Nm 3 bioplynu (při 32% metanu) tedy 32, 928 Nm 3 metanu za 17 let, celkem se převede na využitelný metan cca 46 kg C (asi 27%)

ŽIVOTNOST PLYNŮ V ATMOSFÉŘE CFC………………. 180 roků Metan…… 4 – 7 roků ( 21 x větší klimatický efekt než oxid uhličitý) Oxid dusný………… 20 – 100 roků Oxid uhličitý…. . 6 – 10 roků Čpavek……… 7 – 14 dnů Ozón……. . 30 – 90 dnů

ODPADY VYUŽÍVÁNÍ ZNEŠKODNĚNÍ SPALOVÁNÍ ENERGETICKÉ VYUŹÍVÁNÍ VÝROBA ALTERNATIVNÍCH PALIV kapalná paliva tuhá paliva SKLÁDKOVÁNÍ MATERIÁLOVÉ VYUŹÍVÁNÍ VÝROBA PLYNNÝCH PALIV REGENERACE pyrolýzní plyn syntézní plyn bioplyn surovina stejného typu druhotná zpracování na výrobky stejného typu RECYKLACE druhotné suroviny jiného typu zpracování na výrobky jiného typu

Patt – GB 2000 -2002

GB: 12 měsíců – jedna domácnost detailně

Komunální odpad v Brně (2007) Soběšice – předměstská zástavba

Brno 2008: 14% skládkování 18, 5% materiálové využití 67, 5 % energetické využití

Jm kraj s 1 milionem obyvatel za den spotřebuje vč. výroby 350 kt vody + 3, 4 kt PHM + 2 kt potravin a vyprodukuje 310 kt splaškových vod + 0, 9 kt emisí do ovzduší a 2, 8 kt tuhých odpadů, tedy za rok 1, 05 Mt tuhých odpadů

Složení domotechniky Průměrné složení elektronických jednotek je v širokém rozmezí hodnot. Nejčastěji je uváděno složení: 40 % kovů (20 % Cu, 8 % Fe, 4 % Sn, 2 % Ni, 2 % Pb, 2% Al, 1 % Zn, 0, 2 % Ag, 0, 1 % Au, 0, 005 % Pd) 30 % plastů (sloučeniny Al, Mg, P, Sb, Mo, Sn, B, Zn, Ba, Cr, Cd, Hg, Se, apod. 30 % keramiky (15 % Si. O 2, 6 % Al 2 O 3, 6 % ostatní oxidy, 3 % Ba. Ti. O 3 a slída)

Zacházení s odpady lze rozdělit na nutnou péči o : • odpady objemné – vyřazené předměty vybavení, elektrická zařízení, předměty se skončenou životností… - zde probíhá sběr, zpětný odběr, zálohování atd. Je běžně nyní řešeno. Zde zejména jde o opětovné využití materiálů, např. u elektronických zařízení • odpady pevné (plasty, kovy, sklo, dřevo, textil. . , obalové materiály atd. ) kde v řadě případů je dána možnost opětovného využití těchto vytříděných materiálů (využití nad 30% je u těchto materiálů vynikající a je skutečně v některých aglomeracích dosahováno tohoto výsledku (ale – nemělo by to být přece jen více…? ) • odpady rostlinné (ze zelených ploch), u kterých s využitím třídění jej znovu zpětně využíváme – je zde technologie kompostování) • odpady potravinářské, kuchyňské, organické – které za současných běžných podmínek končí v „popelnicích“ a poté v lepším případě ve spalovně (nutno vysušit!!!), nebo i na skládce • odpady biologické – tělesné, doslova provozní, dané životem, bydlením, tedy bráno z hlediska života člověka, tedy vše, co tato „biologická jednotka“ produkuje. Tyto odpady jsou odstraňovány kanalizační sítí, na konci je ČOV. U tohoto sektoru vlastně třídění a odstraňování odpadů začalo – neboť šlo o hledisko zdravotní, epidemiologické. Porovnáváme-li jednotlivé kategorie výše uváděné, lze konstatovat, že nejblíže k sobě jsou poslední dvě (odpady kuchyňské a odpady biologické).

• Pro vás, kteří jste o drtičích ještě neslyšeli…. Drtiče potravinových odpadů jsou elektrospotřebiče, které se montují pod dřez v místě, kde je obvykle sifon. • Velice jednoduchým (a o to spolehlivějším) způsobem rozmělňuje (drtí) za pomoci vody veškerý biologický odpad a „posílá ho“ do kanalizace. • Potravinový odpad obsahuje 80 - 85% vody a tak v podstatě odchází obdobně jako tělesný odpad, shodná hmotnost sušiny, méně než 20% objemu odpadu - jako drobečky velikosti půlky zrnka rýže do kanalizačního systému. Drtič je velmi příjemný pomocník, protože vás zbaví té nechutné části odpadu, uskladňované vždy nějaký čas v kuchyni…Tento odpad s velkou radostí a rychlostí hnije, roztéká se, kvasí, zapáchá a přitahuje různý hmyz, hlodavce, mouchy, bakterie, plísně….

Z komunálních dopravních systémů odpadu je právě kanalizace nejlépe uzpůsobena pro odstranění - dopravu - podstatné části organického odpadu: dopravuje odpad do čistírny odpadních vod, kam také dochází s odpadní vodou složením téměř shodný tělesný odpad od obyvatel…Zde je technologicky zpracován – voda vyčištěna a kal energeticky využit…, pak může následovat využití kalu jako zdroje organické hmoty – pro vpravení do půdy, pro výrobu kompostu atd. , přičemž nabízí celou škálu životnímu prostředí příznivých výhod. V současnosti ale bez drcení část PO končí. .

• Směs vody a částic nadrceného kuchyňského odpadu spadá do definice ODPADNÍ VODA, protože „přichází z domácností a z WC a pochází primárně z lidského metabolizmu a činností v domácnostech“. • přístroj nemění původní odpad, jen jeho velikost (z kousků na drť) • v průběhu dopravy z místa vzniku do ČOV dochází již dílče k vyreagování s ostatním materiálem v kanalizaci • nadrcený potravinový odpad je nevyužitelný hlodavci v kanalizační síti (velikost cca 2 x 2 mm není již vytěžitelná v tomto směru) • funkčnost ČOV není snížena. Vliv může být větší nebo menší podle množství instalací v dané oblasti PROBLÉMEM V KANALIZACI JE OLEJ!!!

• Lze v současnosti konstatovat doložitelně, že se ŽÁDNÝ POTRAVINOVÝ ODPAD NEDOSTÁVÁ DO KANALIZACE? Má někdo nějaké hodnověrné číslo, údaj? • Je možno konstatovat, že nikoliv: dostává se tam dosud nezjistitelná hmotnost toho všeho, co v domácnostech projde otvory ve dřezu a v míse WC, tedy podíl…X • Z řady údajů lze konstatovat, že shodná hmotnost toho, co člověk „dostane mezi zuby“ je méně než polovina vstupních surovin…, ale obé by se mohlo a mělo dostat do kanalizace, jedna polovina dnes přímo a druhá zčásti již dnes nebo později s DPO…. Uvažujme denně 400 g na talíři a 400 g odpadu při přípravě jídla, včetně zbytků

GB: 12 měsíců – jedna domácnost detailně 4 osoby, 360 kg KO na osobu, celkem 1. 440 kg za rok, tj. 3, 95 kg denně, tedy 25% - 0, 99 kg - projde drtičem – zde je 0, 79 kg vody a 200 g „tuhé“části celkem, : 4 = tedy

Uvažujme se 400 g potravinového odpadu (včetně zbytků) na 4 člennou domácnost, což je 80 g sušiny… Složení potravinového odpadu je téměř shodné s tělesným odpadem Pak je drtič pátým EO…! Člověk produkuje cca 120 až 330 g fekálií denně, na sušinu připadá až 75 g Při 150 litrech splaškové vody na obyvatele je v 1 litru cca 330 mg sušiny

Dostává se nyní potravinový odpad do kanalizace? A v jaké velikosti?

ZÍSKÁME PŘES DPO:

PŘÍNOSY: AV – anaerobní vyhnívání TH – tepelná hydrolýza ONA – odpadové nákladní auto OSA – odpadové sběrné auto PGO – potenciál globálního oteplování KPO – kuchyňský potravinový odpad

JE PROBLÉMEM UCPÁVÁNÍ?

STŘED MĚSTA: • Např. v Německu je potravinový odpad většinou svážen ve speciálních nádobách („Biotonne“) a dopravován náklaďákem do centrálního kompostovacího zařízení. Ale uprostřed vnitřního města nepracuje tento systém správně z důvodů: • šíření zápachu během všech kroků zpracování • nárůst podílu bio-odpadu v ostatních částech odpadu • vysoké náklady na dopravu z důvodu velké hmotnosti mokrého potravinového odpadu • zanedbatelný podíl domovních kompostů • nedostatek prostoru pro nádoby na bio-odpad • nutnost odvozu v létě obden!!

VÝHODY A NEVÝHODY SPOJENÉ S UŽÍVÁNÍM DPO UŽIVATEL: VÝHODY/NEVÝHODY Zjednodušení třídění organické frakce od zbylého KO (v místě vzniku). Eliminace ukládání mokrého odpadu do obecních sběrných kontejnerů Odstranění potřeby skladovat (chlazení!!!) potravinový odpad vzhledem k delším termínům mezi svozy Odstranění nepříjemných zápachů, hmyzu a přítomnosti zvířat u nádob. Odstranění rizika vzniku patogenů z výparů při fermentaci uloženého odpadu Výhoda pro spotřebitele při každodenní manipulaci s potravinovým odpadem Nepatrný nárůst spotřeby vody spočítaný na přibližně 1% průměrné spotřeby typické rodiny (cca 4 litry na 1 kg odpadu). Zanedbatelný nárůst spotřeby elektrické energie hodnocený jako cca 0, 1% spotřeby průměrné rodiny (průměrná doby používání 4 minuty za den nebo 8, 5 KWh za rok Náklady na nákup a instalaci zařízení Riziko ucpání potrubí u domovní instalace (zastaralé nebo tenké trubky) může mu být předcházeno pročištěním trubek před instalací DPO

VEŘEJNOPRÁVNÍ ORGÁNY A MANAGEŘI VÝHODY/ NEVÝHODY Nízký „politický“ dopad tohoto rozhodnutí ve srovnání s problémy typicky spojovanými volbou s umístěním smetišť, kompostovacích center a spaloven Skvělé přijetí na straně uživatelů, obzvláště pokud se už „naučili“ optimální využití zařízení Modulární systém: instalace zařízení může být kontrolována a řízena místně (nebo v extrémních případech úředně zakázána) kvůli nárůstu počtu přístrojů, pokud se projeví vážné problémy v kanalizaci nebo ČOV. Úspora provozních nákladů u procesů ČOV vnosem odpadního uhlíku zcela zadarmo. Zvýšená produkce bioplynu daná nárůstem fermentovaných materiálů v primárních a sekundárních kalech.

VEŘEJNOPRÁVNÍ ORGÁNY A FIRMY (HOTELYNEMOCNICE apod. ) VÝHODY/ NEVÝHODY: Vyšší výhřevná efektivita ve spalovnách daná odstraněním vody v potravinových odpadech, která tvoří 80% jejich hmotnosti Snížení nákladů kvůli snížení množství ostatního svezeného odpadu Snížení nákladů vzhledem k nižší frekvenci svozů (z dvakrát týdně na týdně až dvakrát měsíčně) Snížení nákladů spojených s naléhavými opatřeními souvisejícími s přítomností zahnívající složky odpadu (zapáchající a toxické) v centrech měst Snížení nákladů: nemusí dodávat speciální nádoby nebo speciální svozová auta. Možný nepatrný nárůst v počtu čistících operací v kanalizaci. Eventuální potřeba zásahu v případě minimálního stoupání v kanalizaci Přizpůsobení ČOV, pokud stupně nasycení navázané sítě DPO překročí určitou hranici, odhaduje se mezi 30% a 40% (není to pravděpodobné během příštích 25 -30 let Vícenáklady na ČOV pro zpracování navýšené zátěže a využívání nebo odstraňování navýšeného množství kalu. Ty se však vyrovnávají hodnotou tepla a energie z bioplynu pokud je vyhnívání anaerobní…. PŘESUŇME TEDY ČÁST POPLATKŮ ZA TKO VODÁRNÁM – A JE TO VYŘEŠENÉ…JDE „JEN“ O PENÍZE……

ověřený výsledek: téměř ideální třídění, hygiena, eliminace zápachu oddělení od KO…ALE PLNÉ VYUŽITÍ Jinak než dosud….

Vysoká škola báňská - Technická universita - Ostrava fakulta hornicko-geologická OBAL A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Závěrečná práce doktorandského studia červen 1996 Ing. Zdeněk Pospíchal OBSAH 1. ÚVOD 1. 1. OBALY, ŽIVOT JEDNOTLIVCE I SPOLEČNOSTI 1. 2. MOŽNOSTI CÍLENÉHO ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY OBALŮ A SOUVISLOSTI 1. 3 MOŽNOSTI ZMĚN 2. PROBLÉM OBALU 2. 1 MOŽNOSTI ŘEŠENÍ 2. 2 DRUHY OBALOVÝCH MATERIÁLŮ A MOŽNOSTI RECYKLACE 2. 3. FUNKCE OBALU 2. 4. VÝVOJ SPOTŘEBY POTRAVIN V EVROPĚ 2. 5. MATERIÁLY, POUŽÍVANÉ K VÝROBĚ OBALŮ 3. MOŽNOSTI KOMPLEXNÍHO POSUZOVÁNÍ OBALŮ 3. 1 METODIKA LCA 3. 2 EKOLOGICKÁ DAŇ 4. VLASTNÍ VÝZKUM 41 4. 1 POROVNÁNÍ VÝROBKŮ A JEJICH OBALŮ - ENVIS 4. 2 MOŽNOST VYUŽITÍ ENVIS 5. ZÁVĚR 6. PŘÍLOHY 6. 1 - POUŽITÁ LITERATURA 6. 2. - SEZNAMY OBRÁZKŮ, TABULEK A PŘÍLOH

- Porovnání nákladů a KEHI u různého balení mléka (1994) M L É K O 1 000 litrových kusů balení PE folie kartón vratné sklo nevratné sklo 301, 5 1 710 3 600 2 800 1 1 24 1 hmotnost obalů � kg� 6, 7 50 450 380 celková hmotnost � t� i s přepravními obaly 1, 133 12 ks 1, 076 2 palety 1, 576 12 ks 1, 506 12 ks náklady na přepravu na 100 km � tkm� 351, 23 333, 4 488 466 úplné vl. náklady � Kč� 8 041 9 252 7 400 9 374 náklady prodejce na vrácení � Kč� 0 0 234 0 náklady na znovuužití � Kč� 0 0 800 0 6, 7 50 -450 -342/38 celkem náklady � Kč� 8 700 11 345 8 652 12 400 trvanlivost 3 dny 5 -14 dní 5 dní vliv na kvalitu možný malý žádný KEHI 0, 55 0, 42 0, 99 0, 6 % cena obalu z celého výrobku 3, 36 23 0, 74 33 další možné využití v domácnosti 0, 01% 20% 50% cena pořízení obalu � Kč� počet použití obalů náklady na zneškodnění � Kč� - (uvažováno 1000 Kč. t-1 - kom. odp. )

Pro zpracování u řady výrobků byl tedy navržen následující vzorec: ENVIS = Cv Cv + Co 1 (KEU 1 + KEU 2 - KT )1 +. . . Co n (KEU 1 + KEU 2 - KT )n kde: Cv. . . . celková cena výrobku včetně obalu K EU 1. . . vliv obalu na prostředí, s využitím hodnot dle směrnice EC 94/62 K EU 2. . . vliv obalu na výrobek , s využitím hodnot dle směrnice EC 94/62 K T . . . . koeficient trvanlivosti Co 1. . . . cena části obalu číslo jedna na jeden oběh Con. . . . cena n - té části obalu na jeden oběh Koeficient trvanlivosti KT použit pouze u potravinářského výrobku (pokud obal prodlužuje trvanlivost výrobku, není třeba proti srovnatelnému výrobku jej na př. chladit, udržuje inertní atmosféru v obalu, a pod. ) KT = 80% hodnoty KEU 1 Pro vysvětlení nutnosti uvažování velmi pozitivního vlivu obalu na vlastní výrobek je možno uvést na př. rozdíl u vložené energie na výrobu hliníkové fólie (použité v kartónovém obalu TETRA BRIK ASEPTIC - TBA) a nutné elektrické energie na chlazení mléka: Pro vysvětlení nutnosti uvažování velmi pozitivního vlivu obalu na vlastní výrobek je možno uvést na př. rozdíl u vložené energie na výrobu hliníkové fólie (použité v kartónovém obalu TETRA BRIK ASEPTIC - TBA) a nutné elektrické energie na chlazení mléka

Proreliktní poplatek Model financování materiálového zpracování Dosud neodkryté zásoby Průzkumový kapitál Známé zásoby Těžební kapitál Zpracování materiálů a výroba Výrobní kapitál Logistika a prodej Výrobky v užívání Dekompozičně-utilizační systém OBCHOD Prospěch z užití Proreliktní poplatek Trvalý celospolečenský prospěch z utilizace

Zneškodnění vysloužilé domotechniky - Ideální a reálný model Uzavřený materiálový tok OMEZENÉ NEROSTNÉ BOHATSTVÍ Ideální model PRIMÁRNÍ SUROVINA POLOTOVAR VÝROBEK ODPAD Reálný model ODLOŽENÍ, SPALOVÁNÍ A JINÉ ZNEŠKODNĚNÍ DEKOMPOZICE A UTILIZACE SEKUNDÁRNÍ SUROVINA ÚSPORA SUROVIN ÚSPORA ENERGIE NEPOŠKOZOVÁNÍ ŽP

Trvale dosáhneme v uzavření materiálové smyčky nejlepších výsledků, když: - Odtřídíme biologický odpad z DO v místě vzniku - Budeme působit legislativně a osvětově jak na výrobce, tak obchod i obyvatelstvo – minimalizace obalů, široké možnosti zpětného odběru, zálohování, pronájem…. , včetně zavedení PRORELIKTNÍHO POPLATKU - Zabezpečíme dekompozici hmotově významných složek (pracovní příležitosti…)

Technologie výroby musí využívat materiál z dosloužilé domotechniky - jako od nepaměti hutnictví (železa, zlata, mědi atd. )

Nezbývá než se poučit od přírody: příroda nezná pojem ODPAD

TATO PRESENTACE VÁM BUDE – PRO DALŠÍ DISKUSI A VÝMĚNU NÁZORŮ – ZASLÁNA. . . stačí se přihlásit: qzp@qzp. cz Děkuji za pozornost!