Koncepce nakládání s komunálními bioodpady v České republice

Úvod

Komunálním, biologicky rozložitelným odpadem, je odpad, který je schopen aerobního nebo anaerobního rozkladu a je ho možno zařadit do skupiny odpadů 20 00 00, tj. odpady komunální a jím podobné odpady ze živností, z úřadů a z průmyslu, včetně odděleně sbíraných složek těchto odpadů. Patří sem na př. odpady z údržby zeleně, kuchyňský odpad včetně olejů na smažení, jak z domácností, tak i z jídelen a restaurací, ale též papír, přírodní textilie, zeleninový odpad z tržišť a ze živností. Většinu komunálního bioodpadu dnes tvoří organický podíl směsného komunálního odpadu. Skládkování biologicky rozložitelných odpadů vede ke vzniku skleníkového plynu metanu, který významně přispívá ke globálnímu oteplování.

Aproximace předpisů Evropské Unie týkající se komunálních bioodpadů v nové legislativě odpadů

Omezení množství biologicky rozložitelných odpadů (dále jen BRO) ukládaných na skládky je jedním z požadavků Směrnice rady 99/31/EC "o skládkování odpadů". Tato směrnice ukládá (mimo jiné) členským státům rady aby nejpozději v r. 2006 bylo množství BRO ukládaných na skládky sníženo na 75% celkového vzniklého množství BRO v r. 1995 a dále v r. 2009 na 50% a v r. 2016 na 35%. Pokud bylo v r. 1995 skládkováno více než 80% komunálních odpadů (což je právě příklad České republiky), je možné oddálit splnění těchto cílů nejvýše o 4 roky. Cílové roky naplnění požadavku "Směrnice" budou v České republice 2010, 2013 a 2020.

Nová právní úprava odpadového hospodářství (zákon č. 185/2001 Sb.) důsledně aproximuje předpisy EU. Zákon proklamativně upřednostňuje využívání odpadů před jejich odstraňováním a upřednostňuje materiálové využití odpadů před využitím energetickým. V připravované vyhlášce (podrobnosti nakládání s odpady) je uveden zákaz skládkování kompostovatelných odpadů a uvedeno omezení skládkování BRO v jednotlivých cílových letech. Nová legislativa účinně navozuje využívání BRO progresivně stanoveným základním poplatkem za ukládání komunálních odpadů (v r. 2002 200,- Kč/t, v r. 2009 500,- Kč/t) a vytvořením povinné finanční rezervy pro rekultivaci a sanaci skládek (ve výši 100 Kč/t). Opětovně zakotvené plány odpadového hospodářství, zejména Plán odpadového hospodářství České republiky zároveň stanoví maximální množství organické složky ve hmotě ukládané do skládek.

Strategie nakládání s biologicky rozložitelnými komunálními odpady

Podle ISO vzniklo v r. 1995 na území České republiky 3,4 mil. t tuhých komunálních odpadů. Podíl BRO na celkové produkci tuhých komunálních odpadů byl v r. 1995 stanoven na 41% hmotnosti (Kotoulová 2000). V roce 2010 je předpoklad produkce 5,135 mil. t. tuhých komunálních odpadů, ale podíl BRO stoupne na 60% hmotnosti, jak je tomu v ostatních státech EU. Na skládky bude možno uložit z celkového množství 3,081 mil. t BRO v r. 2010 jen 75%, tj. cca 1 mil. t BRO a využít bude nutno cca 2 mil. t BRO (tab. č. 1).

Tab.č. 1: Kapacity potřebné pro odstranění BRO jinak než skládkováním (údaje v tis. t/rok)

Využití BRO lze reálně řešit zvýšením recyklace papíru, kompostováním BRO a spalováním směsného komunálního odpadu. Prognózovaný vývoj kapacit pro využití BRO je stanoven při poměru kompostování a spalování 2 : 3. Při stanovení tohoto poměru se přihlíželo rovněž k tomu, že kompostárny budou muset řešit ještě další úkoly v odpadovém hospodářství. Jde zejména o úpravu čistírenských kalů, kde bude do r. 2010 ještě zapotřebí roční kapacita kompostáren cca 100 tis. t. Rovněž kompostovatelné odpady z papírensko - celulózových závodů, potravinářského průmyslu a z jiných oblastí, nebude možno ukládat na skládky odpadu a bude nutno je kompostovat. Odbyt vyráběných kompostů omezuje především nezájem předpokládaného hlavního odběratele - zemědělců.

V investiční strategii (Projekt Phare CZ 9811-02-02) do r. 2010 se počítá s 3 - 6 novými spalovnami směsného TKO (tab.č. 2) a s 13 novými svozovými kompostárnami u krajských měst s celkovou kapacitou 260 kt a s celou řadou menších kompostáren, komunálních kompostovišť a se zavedením domácího kompostování BRO o celkové roční kapacitě 169 kt. Při strategii kompostování BRO je třeba si uvědomit, že maximální množství komunálního BRO nevyžadující separaci je cca 500 kt. Jde zejména o odpady ze zeleně, tj. trávu, listí, štěpku, kuchyňské odpady z restaurací a jídelen.

Tab.č. 2: Návrh na kombinaci kapacit spaloven a kompostáren (Projekt Phare CZ 9811-02-02)

Další BRO pro kompostování bude nutno získávat odděleným sběrem tuhého domovního odpadu, což si vyžádá nejen dalších investičních a provozních nákladů, ale též intenzivní osvětu a výchovu obyvatelstva. Separovaný sběr bioodpadu se provádí odvážecím způsobem již řadu let v Nové Pace, v posledních letech též v Uherském Hradišti, Strážnici, Kroměříži, v Písku a v řadě menších obcí.

Současné kapacity kompostáren vhodných pro využívání komunálních bioodpadů představují cca 220 kt. Po předpokládaném nárůstu kapacit do r. 2010 o 429 kt bude k dispozici ročně cca půl milionu tun vyzrálého kompostu z BRO. Toto množství kompostu bude reálně využitelné.

Kompostování BRO má 17 - 20 krát příznivější investiční náklady na 1 t instalované kapacity ve srovnání se spalováním. Spalovny komunálních odpadů musí řešit problémy s přijatelností emisí a s odstraňováním odpadů ze spalování. Zájem o t.zv. druhotnou energii při termickém využívání odpadů je zakotven v Národním programu nakládání s energií a využívání obnovitelných a druhotných zdrojů, který je naplněním Zákona č. 406/2000 Sb. Provozní náklady spaloven komunálních odpadů se v roce 1999 pohybovaly v intervalu 706 - 1877 Kč/t.

Cena za zpracování bioodpadů se na kompostárnách v současnosti pohybuje v intervalu 150 - 200 Kč/t u bioodpadu nevyžadujícího úpravu drcením a 250 - 350 Kč/t u bioodpadu, který je nutno štěpkovat nebo drtit (větve, dřevo). Ekonomické problémy při kompostování jsou v důsledku nedotovaného odbytu kompostu do zemědělství.

Tradice a zkušenosti při kompostování odpadů

Kompostování na území České republiky má téměř nejstarší tradici v Evropě, neboť první kompostárna s řízenou technologií u nás byla uvedena do provozu v r. 1912. Od té doby byl nepřetržitý rozvoj kompostování až do r. 1987, kdy se na území České republiky vyrobilo téměř 2,5 mil. t kompostu s významným zastoupením komunálních a průmyslových bioodpadů a čistírenských kalů v surovinové skladbě kompostů. Teprve po roce 1989, kdy kompostování odpadů ztrácí státní dotační podporu, se výroba kompostů minimalizuje na 200 - 400 tis. t . r^-1 (Váňa 1998). Vyráběné komposty v tomto období jsou využívány především při rekultivacích a při zakládání a údržbě zeleně. K dočasnému zvýšení zájmu zemědělců o vyrobené komposty došlo v r. 2000, kdy byla zemědělcům poskytnuta podpora ze státního rozpočtu na hnojení zemědělské půdy registrovanými komposty. Ukončením této podpory byla v r. 2001 řada kompostárenských kapacit opět zastavena.

V minulosti bylo kompostování považováno za důležité z hlediska udržení úrodnosti zemědělské půdy s cílem dosažení soběstačnosti státu ve výrobě potravin. V podmínkách restrukturalizace zemědělství a současné agrární politiky není zájem zemědělského rezortu na podporu kompostování. Kompostování však zůstává významným nástrojem v odpadovém hospodářství a při uplatňování nové legislativy odpadů jeho význam a podpora z rezortu životního prostředí bude stoupat.

Technologie kompostování bioodpadů

Technologie aerobního kompostování zabezpečuje mikrobiologickou přeměnu organických látek odpadů na stabilní humusové látky. Jde o analogické procesy, jako při přeměně organické hmoty v půdním prostředí. Vytvářením optimálních podmínek pro rozvoj mikroorganismů ve zrajícím kompostu je možno získat až desetkrát většího počtu mikroorganismů ve srovnání s půdou a získat tak humusové látky rychleji a produktivněji. Aerobní kompostování má celou řadu technologických variant od překopávaných kompostových zakládek na volné ploše a využívání různých kompostérů při domácím a komunitním kompostování k různým systémům intenzívního provzdušňování kompostů tlakovým vzdušněním nebo odsáváním odplynů k systému provzdušňovaných biofermentorů, kde celý proces je možno řídit počítačem. Ve všech těchto systémech kompostování je však nutno zabezpečovat optimální podmínky na rozvoj mikroorganismů a to především:

• úpravou poměru uhlíku a dusíku (C:N) v čerstvém kompostu v rozmezí 30 - 35:1;
• úpravou vlhkosti;
• zabezpečením minimální přítomnosti fosforu (cca 0,2% suš.);
• úpravou pH;
• úpravou zrnitosti a homogenity substrátu;
• provzdušňováním substrátu;
• regulací teploty v průběhu kompostování.

O úspěšném průběhu kompostování a o výsledné kvalitě kompostu rozhoduje sestavení správné surovinové skladby čerstvého kompostu, což je výběr odpadů a stanovení jejich hmotnostního poměru. Při sestavení surovinové skladby kombinujeme odpady s vysokým obsahem uhlíku s odpady s obsahem dusíku, odpady málo strukturní s odpady strukturními, odpady suché s odpady vlhkými tak, aby bylo docíleno optimálních podmínek a jakostních znaků (Váňa 2001a).

Legislativa kompostování

Do provozu kompostáren zasahuje celá řada různých předpisů a legislativních usměrnění.

Kompostárnu lze jako zařízení k využívání odpadů provozovat pouze se souhlasem příslušného krajského úřadu, který současně obsahuje i souhlas s provozním řádem kompostárny. Udělení souhlasu může úřad vázat na podmínky. Obsah provozního řádu je stanoven vyhláškou (Podrobnosti nakládání s odpady).

Z pohledu vyhlášky 6/1977 Sb. "o ochraně jakosti povrchových a podzemních vod" jsou aerobně stabilizované komposty "závadnou látkou" ohrožující jakost a zdravotní nezávadnost vod. Lze tedy provozovat jen vodohospodářsky zabezpečené kompostárny.

Uvádění kompostů do oběhu prodejem a užívání kompostů na zemědělskou půdu spadá pod zákon č. 308/2000 Sb. "o hnojivech".

Způsob výroby kompostu na kompostárně je usměrněn platnou ČSN 465735 "Průmyslové komposty". Závaznost léto normy je jen v některých bodech.

Podle ČSN 465735 musí být průmyslový kompost hnědá, šedočerná až černá homogenní hmota, drobtovitá až hrudkovité struktury bez nerozpojitelných částic. Nesmí vykazovat pachy svědčící o přítomnosti nežádoucích látek.

Závazný je požadavek ČSN na nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostovatelných odpadech. Další ustanovení ČSN jsou závazné pouze při výrobě registrovaného průmyslového kompostu. Jde zejména o požadované jakostní znaky s výjimkou znaku homogenity (tab. č. 3).

Tabulka č. 3 Požadavek na jakost kompostu (ČSN 465735)

Požadavky na nejvyšší přípustné množství sledovaných látek v kompostu (tab č. 2) uváděných do oběhu upřesňuje vyhláška č. 474/2000 Sb. "o stanovení požadavků na hnojiva". Z této vyhlášky vyplývá, že registrované komposty musí splňovat požadavky podle třídy I.

Tabulka č. 4 Nejvyšší přípustná množství sledovaných látek v kompostu a v surovinách pro přípravu kompostu (ČSN 465735)

Pro registrované komposty doba zrání po ukončení homogenizace (homogenizační překopávka) trvá minimálně 60 dní. Během doby zrání je nutno kompost minimálně ještě jednou překopat. Interval mezi první a druhou překopávkou musí být větší než 21 dnů s výjimkou ověřených technologií, kde může být stanovena době kratší. Výška kompostových zakládek musí dle normy být od 2 - 4 m. U kompostů vyráběných z tuhých domovních odpadů, čistírenských nebo farmaceutických kalů nebo z látek s důvodným podezřením na obsah patogenních zárodků musí kompost v procesu zrání dosáhnout minimální teploty 55°C po dobu 21 dnů a u ostatních kompostů teploty 45°C p dobu 5 dnů. Teplota kompostu se měří ve středu výšky zakládky v minimální hloubce 1 m od povrchu zakládky v intervalech umožňujících sledovat průběh zrání. Průmyslový kompost je možné expedovat nejdříve 14 dní po skončení druhé překopávky, jestliže je jeho teplota nižší než 45°C.

V provozních řádech kompostáren musí být zakotven způsob vedení technologické evidence o každé kompostové zakládce (vyráběné partii kompostu) podle ČSN 465735. Tato evidence musí minimálně obsahovat údaje o stanovišti zakládky, výsledky rozborů surovin, množství použitých surovin, údaje o technologii, zejména data technologických operací a výsledky měření teplot a především výsledky výstupní kontroly vyrobených kompostů.

Ostatní obsah ČSN 465735 je nezávazný nebo dokonce v rozporu s dalšími legislativními předpisy nebo současnými poznatky vědy a výzkumu.

Uvádění kompostu do oběhu

Komposty a pěstební substráty se uvádějí do oběhu prodejem podle zákona č. 308/2000 Sb. "o hnojivech". Podle tohoto zákona smějí výrobci a dodavatelé uvádět do oběhu pouze komposty, které jsou registrované podle tohoto zákona. O registraci hnojiva rozhoduje Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský na žádost výrobce, který je oprávněn k podnikání. Při podání žádosti je žadatel povinen poskytnout potřebné vzorky, nebo umožnit jejich odběr, uhradit správní poplatek (3000 Kč), uhradit náklady na rozbory vzorků a poskytnout další podklady a informace, nezbytné pro registrační řízení. Zpravidla je dostačující informací provozní řád kompostárny, schválený krajským úřadem a předložení dokladů o právní subjektivitě žadatele a o oprávnění k podnikání (živnost výroba hnojiv). Součástí registračního řízení je i předložení příbalového letáku, kde musí být uvedeny veškeré náležitosti požadované zákonem č. 308/2000 Sb. a především rozsah a způsob použití kompostu (Váňa 1998).

Vyhláška ministerstva zemědělství č. 474/2000 Sb. "o stanovení požadavků na hnojiva" uvádí rizikové prvky a jejich limitní hodnoty v hnojivech a substrátech a stanoví typy hnojiv. Podle této vyhlášky patří průmyslové komposty mezi organická hnojiva (číslo typu 18.1.a.). U balených kompostů a u kompostů, které jsou určeny ke hnojení rekreačních a sportovních ploch a dětských hřišť se vyžaduje hodnocení mikrobiologického znečištění.

V případě, že provozovatel kompostárny kompost neprodává a využívá ho při svých dalších činnostech (např. zakládání veřejné zeleně), nemusí kompost registrovat.

Rizika při kompostování odpadů a jejich eliminace

Kompostování odpadů ze zeleně a dalších bioodpadů je z hlediska technologického prakticky bez rizika. Každá technologie kompostování lze doladit na místní podmínky tak, aby byla přínosem pro životní prostředí města nebo obce. Stavba kompostárny, která prošla územním a stavebním a kolaudačním řízením by svým účinkem neměla negativně ovlivňovat složky životního prostředí.

Na úrovni domácího a komunitního kompostování vzniká problém trvalého udržení zájmu občanů o tuto činnost (Kotoulová, Váňa 2001). Tento zájem je možno udržet trvalou osvětovou činností, odbornou pomocí (poradenství) a ekonomickou motivací občanů. Motivací může být výhodné zapůjčení štěpkovače nebo zahradního drtiče nebo příspěvek na zakoupení zahradního kompostéru.

Při organizaci centrálního kompostování je náročné zajistit, aby odděleně sbírané bioodpady byly minimálně kontaminovány nežádoucími příměsi dalších odpadů. Toto je možno dosáhnout rovněž osvětou a kontrolou spojenou s pravidelným hodnocením.

Rizikem kompostování odpadů na centrální úrovni může být ekonomická neefektivnost provozu kompostáren. Náklady na kompostování odpadů by měly být podstatně nižší než při ukládání těchto odpadů do skládek. Stávající nízké ceny při skládkování bioodpadů způsobovaly nedostatečnou konkurenční schopnost kompostáren. Dalším problémem nízké ekonomické efektivnosti kompostáren je nedostatečný odbyt vyrobených kompostů do zemědělství. Dotace na užívání kompostů v zemědělství, která byla v r. 2000 poskytnuta ze státního rozpočtu zvýšila odbyt a způsobila obnovu činnosti celé řady kompostáren. V případě nezájmu a platební neschopnosti zemědělců je třeba, aby kompostárny zaměřily odbyt kompostů do oblasti zakládání a údržby veřejné zeleně, na rekultivace nezemědělské půdy a na prodej balených kompostů a z nich připravených substrátů zahrádkářům.

Nízká pořizovací cena kompostárny pozitivně ovlivňuje ekonomickou efektivnost kompostárny. Kompostárny vzniklé rekolaudací silážních žlabů, hnojišť vybavených levnou mechanizací, která je využívána ještě pro jiné účely (univerzální nakladače) mají režii podstatně nižší než dokonalé kompostárny vybavené mechanizací z dovozu.

Přípravu investičního záměru kompostárny je třeba svěřit odborníkům se znalostí vývoje budoucí legislativy nakládání s bioodpady a znalostmi umožňujícími efektivní uplatňování vyrobených kompostů na trhu. Strategie postupného omezování ukládání komunálního bioodpadu na skládkách povede ke zvyšování cen za kompostování bioodpadů a tím se riziko ekonomické neefektivnosti kompostování bude snižovat.

Při kompostování odpadů vzniká riziko trvalého nedodržení technických norem, znemožňujících odbyt kompostu. Stávající normy na obsah cizorodých látek v kompostu uvedených do oběhu prodejem jsou velmi přísné a omezují kompostování např. čistírenských kalů a jiné normy nejsou v současné době schváleny (např. normy pro rekultivační komposty). Trvalé nedodržení jakosti vyráběných kompostů bylo důvodem k uzavření moderní kompostárny komunálních odpadů v Lomnici nad Popelkou. Toto riziko je nutno eliminovat dlouhodobým monitoringem chemického složení odpadů a dobrou optimalizací surovinové skladby kompostů.

Zabezpečení investičních prostředků pro kompostárny a ekonomicky efektivního provozu kompostáren

Trend rozvoje využívání komunálních bioodpadů je legislativně nastartován. Při kompostování bude třeba se přednostně zaměřit na odděleně shromažďovaný bioodpad, který v současnosti již je legislativně vyloučen ze skládkování (odpady ze zeleně a pod). Tento způsob nakládání by se měl stát součástí obecních vyhlášek. Rozvoj kompostování bioodpadu do r. 2010 představuje cca 1 mld. Kč očekávaných investičních nákladů. I při předpokládané podpoře z veřejných zdrojů zůstane významnou součástí finanční účast soukromého sektoru. Předpokladem této účasti je ekonomická efektivnost kompostování, zabezpečující rychlou a uspokojivou návratnost investic.

Pro ekonomicky efektivní kompostování je třeba zabezpečit spolehlivý tok příjmů s orientací na příjmy za zpracování odpadů. Dle mých šetření ve SRN příjem kompostáren je v průměru ze 2/3 za zpracování odpadů a z 1/3 za prodej kompostů. Příjem za zpracování 1 t živnostenského bioodpadu představuje ve SRN cca 100 DM. V podmínkách ČR je v současné době cena za zpracování odpadu na kompostárnách na úrovni 1/4 - 1/3 ceny za skládkování odpadů. V některých případech např. u lignocelulózových bioodpadů, které jsou na kompostárnách nezbytným strukturním materiálem je tato cena nulová a zároveň jsou evidovány snahy některých producentů odpadů prodávat odpady na kompostárny úplatně jako druhotnou surovinu. Ke zvýšení ceny za zpracování bioodpadu na kompostárnách pomůže pouze vymáhání zákazu skládkování separovaného bioodpadu a razantní zvýšení cen za skládkování odpadů.

Dalším předpokladem efektivního kompostování je minimalizace nákladů. V nákladech se významně promítá odpis z ceny investičních prostředků. Příznivé stavební investiční náklady jsou zejména u kompostáren rekolaudovaných z různých nevyužitých vodohospodářsky zabezpečených zařízení (silážní žlaby, hnojiště, uhelné sklady, zemědělská složiště). U nově budovaných zařízení záleží především na míře vodohospodářského zabezpečení kompostárny. Jeden m² vodohospodářsky zabezpečené výrobní plochy kompostárny je možno pořídit za 1800 - 2000 Kč. Stavební investiční náklady na kompostárnu o roční kapacitě zpracování odpadů 10 tis. t činí 12 - 14 mil. Kč (Váňa 2001b). Vodohospodářské zabezpečení kompostáren lze omezit na př. kompostováním na uzavřených složištích popelnatých odpadů a jiných skládek s vlastním vodohospodářským zabezpečením případně na ploše důlní výsypky. Další úspory stavebních investičních nákladů vznikají budováním kompostáren v návaznosti na již vybudované sběrné dvory nebo na jiné objekty odpadového hospodářství nebo údržby zeleně.

Investiční náklady na strojně technologické linky při kompostování musí být úměrné kapacitě kompostárny. V současných podmínkách si nemůže provozovatel kompostárny většinou dovolit nákladné zařízení biofermentorů, případně různé halové nebo kontejnerové systémy kompostování. Většina kompostáren v České republice je vybavena pouze univerzálním nakladačem většinou s čelní lžící, kterým se provádějí překopávky a expedice kompostu. Pro intenzivní kompostování odpadů ze zeleně je však zapotřebí ještě frézový překopávač kompostů a rotační síto. Investiční náklady na takovéto kompostárenské linky představují 8 - 12 mil. Kč a nemohou být na jedné kompostárně využity. K minimalizaci strojních investičních nákladů doporučujeme sdružování provozovatelů kompostáren k nákupu mobilních kompostárenských linek, které jsou schopny obsloužit až 6 kompostáren o celkové kapacitě 120 tis. t zpracovaných bioodpadů. Služby již existujících mobilních linek se nabízejí kompostářům již nyní.

Ekonomické problémy s budováním a provozováním kompostárny mohou být zmírněny využitím podpory ze SFŽP (program 4.2 na podporu využití a zneškodnění odpadů). Investoři kompostáren mohou získat až 80% podporu investičních nákladů, z toho obce a neziskové organizace až 40% finanční dotaci investičních nákladů.

Literatura:

• Kotoulová Z.: Situační zpráva o biologicky rozložitelných komunálních odpadech v ČR (Studie); Sleeko Praha 2000.
• Kotoulová Z., Váňa J.: Příručka pro nakládání s komunálním bioodpadem. (V tisku), MŽP Praha 2001.
• Novák P.: Návrh strategie implementace pro hospodaření s odpady. Projekt Phare CZ 9811-02-02; Praha 2001.
• Váňa J.: Je kompostování odpadů v České republice perspektivní technologií? Nový venkov 4 (2): pp. 16 - 20. 1998.
• Váňa J.: Využití travní fytomasy k výrobě kompostů. Agromagazín 4 (2): pp. 47- 49, 2001a.
• Váňa J.: Další možnosti rozvoje kompostování v roce 2001. Odpady 1: 15, 2001b.

Tweet

Odpadové hospodářství: Pozitivní trendy a výzvy do budoucna

Novinky z Prodevalu: zkapalňování CO2, Valopur DFM a nová výrobní linka na jihu Francie

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky